serviÇo de visualizaÇÃo de informaÇÃo geogrÁfica na …
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SERVIÇO DE VISUALIZAÇÃO DE INFORMAÇÃO GEOGRÁFICA NA WEB A publicação do Atlas de Portugal utilizando a especificação Web Map Service
Danilo Nunes Furtado
ii
SERVIÇO DE VISUALIZAÇÃO DE INFORMAÇÃO GEOGRÁFICA NA WEB
A publicação do Atlas de Portugal utilizando
a especificação Web Map Service
Dissertação orientada por
Professor Doutor Rui Pedro Julião
Setembro de 2006
iii
AGRADECIMENTOS
A realização deste trabalho, contou com o apoio de várias pessoas e
entidades. Não posso deixar de expressar a todos os meus mais sinceros
agradecimentos.
Esta dissertação não poderia ter sido realizada sem a ajuda e orientação do
Prof. Rui Pedro Julião, a quem em primeiro lugar, expresso o meu
reconhecimento.
Ao Presidente do Instituto Geográfico Português, Coronel Arménio
Castanheira, a permissão para a realização deste mestrado e os meios
disponibilizados.
À ESRI Portugal, em particular ao Dr. Rui Santos e Eng. Victor Carvalho, os
recursos disponibilizados para a realização deste trabalho.
Aos meus colegas e amigos, Alexandra Fonseca, António Alves da Silva,
Beatriz Condessa, Cristina Gouveia, Júlia Cardoso, Nuno Neves, Paula
Camacho, e Rita Nicolau, pelo apoio e palavras de incentivo dadas. À
Alexandra e à Beatriz um agradecimento especial pela leitura e sugestões
dadas.
À Ana Mendes, Patrícia Alves e Rui Cavaco, a ajuda, apoio, paciência e
incentivo que demonstraram em todos os momentos.
À minha família pela força e compreensão que sempre me deram.
Em geral, a todas as pessoas que de forma directa ou indirecta contribuíram
para que este trabalho fosse uma realidade.
iv
SERVIÇO DE VISUALIZAÇÃO DE INFORMAÇÃO GEOGRÁFICA NA WEB
A publicação do Atlas de Portugal utilizando
a especificação Web Map Service
RESUMO
O desenvolvimento de Infra-estruturas Nacionais de Informação Geográfica
possibilitam o acesso a grandes quantidades de informação espacial e a
ferramentas de visualização e exploração dessa informação, proporcionando
assim, o acesso a recursos e serviços que conduzam todos os agentes
(técnicos, decisores e público em geral) a participarem de forma mais activa
nos processos de tomada de decisão.
Este trabalho visa conceber e desenvolver uma aplicação que permita a
visualização e distribuição do Atlas de Portugal na WEB, utilizando a
especificação Web Map Service do Open Geospatial Consortium.
Assim, apresenta aspectos inerentes à utilização desta tecnologia (Web
Services) como forma de permitir a troca de dados geográficos, utilizando a
Internet como canal de comunicação e as especificações do Open
Geospatial Consortium como regras para a troca de dados.
Os recursos desenvolvidos no presente trabalho permitem a integração
desta aplicação no Sistema Nacional de Informação Geográfica.
v
GEOINFORMATION VISUALIZATION SERVICE ON THE WEB
Atlas of Portugal publication using
Web Map Service specification
ABSTRACT
The development of National Spatial Data Infrastructures enables the access
to large amounts of spatial data so as the access to tools of visualization and
exploration of that information. Subsequently it facilitates the direct access to
resources and services by all agents (technicians, deciders and general
public) so that they can participate in a more active way on the decision-
making process.
This project aims to conceive and develop an application that allows the
distribution and visualization of the Portugal Atlas on the Web, by using the
Web Map Service specification from the Open Geospatial Consortium.
So, it presents appearances inherent to the use of this technology (Web
Services) as a way to permit the interchange of geographic data, by using the
Internet as a channel of communication and the Open Geospatial Consortium
specifications as rules for the geographic data trade.
The resources developed by the present project will allow the integration of
this application in the National Spatial Data Infrastructure of Portugal (SNIG).
vi
PALAVRAS-CHAVE
Atlas
Infra-estruturas de Dados Espaciais
Interoperabilidade
Sistemas de Informação Geográfica
Visualização
WebGIS
Web Map Service
Web Services
KEYWORDS
Atlases
Spatial Data Infrastructures
Interoperability
Geographic Information System
Visualization
WebGIS
Web Map Service
Web Services
vii
ACRÓNIMOS
AIS – Atlas Information System
AM – Associação de Municípios
API – Aplication Programming Interface
BN – Biblioteca Nacional
CAD – Computer Aided Design
CGDI – Canadian Geospatial Data Infrastructure
CGIS – Canadian Geographic Information System
CIG – Ciência da Informação Geográfica
CM – Câmaras Municipais
CNIG – Centro Nacional de Informação Geográfica
CEN/TC – European Committee for Standardization/Technical Committees
CERN – Centre European Research Nuclear
DGT – Direcção-Geral do Turismo
DTD – Document Type Definition
EPSG – European Petroleum Survey Group
FTP – File Transfer Protocol
GeoCID – Geo-Cidadão
GIF – Graphic Interchange Format
viii
GII – Geographic Information Infrastructure
GINIE – Geographic Information Network In Europe
GISc – Geographic Information Science
GML – Geography Markup Language
GPS – Global Positioning System
GSDI – Global Spatial Data Infrastructure Association
HTML – HyperText Markup Language
HTTP – HyperText Transfer Protocol
IA – Instituto do Ambiente
ICA – International Cartographic Association
IDEE – Infraestructura de Datos Espaciales de España
IGP – Instituto Geográfico Português
INE – Instituto Nacional de Estatística
INETI – Instituto Nacional de Engenharia, Tecnologia e Inovação
INSPIRE – Infrastructure for Spatial Information in Europe
ISO – International Standards Organization
J2EE – Java 2 Platform, Enterprise Edition
JPEG – Joint Photographic Experts Group
MIG – Metadados de Informação Geográfica
MSI – Missão para a Sociedade da Informação
ix
NII – National Information Infrastructure
NSDI – National Spatial Data Infrastructure
OGC – Open Geospatial Consortium
PNG – Portable Network Graphics
RISE – Rede de Informação de Situações de Emergência
ROT – Rede de Observação da Terra
SNB – Serviço Nacional de Bombeiros
SDI – Estruturas de Dados Espaciais
SNPC – Serviço Nacional de Protecção Civil
SI – Sociedade da Informação
SIC – Sociedade de Informação e do Conhecimento
SIG – Sistema de Informação Geográfica
SIGD – Sistema de Informação Geográfica Distribuída
SOAP – Simple Object Access Protocol
SNIG – Sistema Nacional de Informação Geográfica
SRS – Spatial Reference Systems
SVG – Scalable Vector Graphics
TIC – Tecnologias de Informação e Comunicação
TIG – Tecnologias de Informação Geográfica
UDDI – Universal Description, Discover, and Integration
x
UMIC – Agência para a Sociedade do Conhecimento
URL - Uniform Resource Locator
USGS – United States Geological Survey
VR – Virtual Reality
VRML – Virtual Reality Modelating Language
W3C – World Wide Web Consortium
WEB – World Wide Web
WebCGM – Web Computer Graphics Metafile
WCS – Web Coverage Service
WFS – Web Feature Service
WMS – Web Map Service
WSDL – Web Service Definition Language
WWW – ver WEB
XML – eXtensible Makup Language
xi
ÍNDICE DO TEXTO
Pág.
AGRADECIMENTOS.................................................................................... iii
RESUMO ...................................................................................................... iv
ABSTRACT ................................................................................................... v
PALAVRAS-CHAVE..................................................................................... vi
KEYWORDS................................................................................................. vi
ACRÓNIMOS............................................................................................... vii
ÍNDICE DE TABELAS ................................................................................ xiv
ÍNDICE DE FIGURAS.................................................................................. xv
1. Introdução.............................................................................................. 1
1.1 Enquadramento ............................................................................... 2
1.2 Definição de objectivos .................................................................... 5
1.3 Estrutura e conteúdo da dissertação ............................................... 7
2. A Sociedade da Informação e do Conhecimento e a Informação Geográfica .................................................................................................... 9
2.1 Sociedade da Informação .............................................................. 11
2.1.1 Informação Geográfica ........................................................... 15
2.1.2 Metadados.............................................................................. 16
2.2 Infra-estruturas de Dados Espaciais .............................................. 20
3. Visualização cartográfica na Sociedade da Informação.................. 28
3.1 Comunicação em Cartografia ........................................................ 30
xii
3.2 Visualização e os Sistemas de Informação Geográfica ................. 36
3.3 Atlas electrónicos........................................................................... 43
4. Distribuição de Informação Geográfica na WEB .............................. 47
4.1 Métodos para publicação de mapas na WEB ................................ 49
4.1.1 WebGIS .................................................................................. 50
4.1.2 Estratégias de implementação de WebGIS ............................ 51
4.1.3 WebMaps ............................................................................... 59
4.2 Interoperabilidade e o Open Geospatial Consortium ..................... 61
4.2.1 Interoperabilidade ................................................................... 61
4.2.2 Open Geospatial Consortium ................................................. 65
4.3 Web Services................................................................................. 68
4.4 Invocação dos Web Services do OGC........................................... 71
4.4.1 Web Feature Service .............................................................. 73
4.4.2 Web Coverage Service........................................................... 74
4.5 Web Map Service........................................................................... 76
4.5.1 GetCapabilities ....................................................................... 79
4.5.2 GetMap................................................................................... 86
4.5.3 GetFeatureInfo........................................................................ 90
4.6 Atlas na WEB que utilizam a especificação WMS ......................... 94
4.6.1 Atlas Nacional do Canadá ...................................................... 94
4.6.2 Atlas Nacional dos Estados Unidos ........................................ 98
5. A implementação do serviço de visualização do Atlas de Portugal na WEB ..................................................................................................... 101
5.1 Atlas de Portugal na WEB ........................................................... 102
5.2 Fontes de informação .................................................................. 105
5.3 Desenvolvimento do servidor....................................................... 106
5.3.1 Arquitectura do servidor........................................................ 106
5.3.2 Servidor de mapas ArcIMS................................................... 110
5.4 Desenvolvimento do cliente ......................................................... 117
5.4.1 Construção da aplicação cliente ........................................... 118
xiii
5.5 Resultados e experimentação ..................................................... 122
5.5.1 Thin Web Client .................................................................... 122
5.5.2 Thick Web Client................................................................... 125
5.5.3 Funcionalidades adicionais disponíveis no SNIG ................. 129
6. Considerações finais e desenvolvimentos futuros........................ 132
Referências bibliográficas....................................................................... 135
Anexo 1. Internet e a World Wide Web................................................... 146
xiv
ÍNDICE DE TABELAS
Tabela 3.1: Principais diferenças entre AIS e SIG (Fonte: adaptado
Schneider, 1999)................................................................................ 45
Tabela 4.1: Resumo de estratégias de implementação de WebGIS (Fonte:
adaptado Cabral, 2001) ..................................................................... 55
Tabela 4.2: Estrutura de um pedido WMS (Fonte: adaptado Beaujardiere,
2006).................................................................................................. 72
Tabela 4.3: Parâmetros do pedido GetCapabilities (Fonte: adaptado
Beaujardiere, 2006) ........................................................................... 80
Tabela 4.4: Atributos do LayerAttributes (Fonte: adaptado Beaujardiere,
2006).................................................................................................. 85
Tabela 4.5: Parâmetros do pedido GetMap (Fonte: adaptado Beaujardiere,
2006).................................................................................................. 88
Tabela 4.6: Parâmetros do pedido GetFeatureInfo (Fonte: adaptado
Beaujardiere, 2006) ........................................................................... 92
Tabela 5.1: Estrutura dos temas disponibilizados ...................................... 105
xv
ÍNDICE DE FIGURAS
Figura 1.1: Estrutura da tese.......................................................................... 7
Figura 2.1: Informação Geográfica e a Sociedade da Informação (Fonte:
adaptado Julião, 1999) ...................................................................... 14
Figura 2.2: Componentes da IG (Fonte: adaptado Shirey, 2001)................. 16
Figura 2.3: Global Spatial Data Infrastruture (Fonte: GeoConnections, 2004)
........................................................................................................... 21
Figura 2.4: O Sistema Nacional de Informação Geográfica (Fonte: Julião,
2001).................................................................................................. 24
Figura 2.5: Componentes do SNIG (Fonte: IGP, 2006) ............................... 25
Figura 3.1: Modelo simplificado de comunicação cartográfica (Fonte: Dorling
e Fairbairn, 1997)............................................................................... 33
Figura 3.2: Modelo de comunicação cartográfica de Kolacny...................... 34
Figura 3.3: Modelo de comunicação cartográfica de Peterson para mapa
interactivo........................................................................................... 35
Figura 3.4: As TIG e a sua utilização no contexto de um projecto SIG (Fonte:
Julião, 2001) ...................................................................................... 39
Figura 3.5: Processo de visualização........................................................... 41
Figura 4.1: Estratégia Server-Side (Fonte: Adaptado Foote e Kirvin, 1998) 52
Figura 4.2: Estratégia Client-Side (Fonte: Adaptado Foote e Kirvin, 1998).. 53
Figura 4.3: Estratégia Híbrida (Fonte: Adaptado Foote e Kirvin, 1998)........ 55
Figura 4.4: Arquitectura two-tier ................................................................... 56
xvi
Figura 4.5: Arquitectura three-tier ................................................................ 57
Figura 4.6: Arquitectura cliente/servidor para disseminação de Informação
Geográfica ......................................................................................... 58
Figura 4.7: Classificação de WEB Maps (Fonte: Kraak, 2001a) .................. 59
Figura 4.8: Informação Geográfica adquirida (Fonte: Buehler e Mckee, 1998)
........................................................................................................... 62
Figura 4.9: OGC remove barreiras à interoperabilidade (Fonte: Buehler e
Mckee, 1998) ..................................................................................... 64
Figura 4.10: Organização do Open Geospatial Consortium......................... 66
Figura 4.11: Arquitectura dos Web Services (Fonte: Whiteside, 2005)........ 69
Figura 4.12: Arquitectura dos OGC Web Services (Fonte: Kolodziej, 2003) 71
Figura 4.13: Integração de dados de servidores distribuídos (Fonte:
Kolodziej, 2003) ................................................................................. 76
Figura 4.14: Comunicação cliente/servidor (Fonte: Kolodziej, 2003) ........... 77
Figura 4.15: Operações WMS (Fonte: adaptado Vretanos, 2005) ............... 78
Figura 4.16: Operações GetCapabilities (Fonte: adaptado GeoConnections,
2004).................................................................................................. 79
Figura 4.17: Exemplo das componentes WMS_MS_Capabilities ................ 81
Figura 4.18: Exemplo da componente Service............................................. 82
Figura 4.19: Exemplo da componente Capability......................................... 83
Figura 4.20: Exemplo da componente Layer ............................................... 86
Figura 4.21: Operações GetMap (Fonte: adaptado GeoConnections, 2004)87
xvii
Figura 4.22: Resposta da operação GetMap ............................................... 90
Figura 4.23: Operações GetFeatureInfo (Fonte: adaptado GeoConnections,
2004).................................................................................................. 91
Figura 4.24: Resposta da operação GetFeatureInfo .................................... 93
Figura 4.25: Página inicial do Atlas do Canadá (Fonte:
http://atlas.nrcan.gc.ca/)..................................................................... 94
Figura 4.26: Temas WMS do Atlas do Canadá (Fonte:
http://atlas.nrcan.gc.ca/)..................................................................... 95
Figura 4.27: Extracto do documento GetCapabilities do Atlas do Canadá
(Fonte: http://atlas.nrcan.gc.ca/) ........................................................ 96
Figura 4.28: Resposta ao pedido GetMap do Atlas do Canadá (Fonte:
http://atlas.nrcan.gc.ca/)..................................................................... 97
Figura 4.29: Extracto do documento GetCapabilities do Atlas dos Estados
Unidos (Fonte: http://www-atlas.usgs.gov/)........................................ 99
Figura 4.30 Resposta ao pedido GetMap do Atlas dos Estados Unidos
(Fonte: http://www-atlas.usgs.gov/).................................................. 100
Figura 5.1: Arquitectura Web Services da aplicação de visualização ........ 101
Figura 5.2: Página de entrada do Atlas de Portugal................................... 103
Figura 5.3: Página Web Services do Atlas de Portugal na WEB................ 104
Figura 5.4: Arquitectura Windows DNA (Fonte: Microsoft, 2006)............... 107
Figura 5.5: Estrutura do modelo three-tier da aplicação ............................ 108
Figura 5.6: Arquitectura global da aplicação de visualização..................... 109
Figura 5.7: Arquitectura do ArcGIS (Fonte: www.esri.com) ....................... 110
xviii
Figura 5.8: Arquitectura do ArcIMS (Fonte: ESRI, 2004a) ......................... 111
Figura 5.9: Fluxo do serviço ArcIMS (Fonte: adaptado ESRI, 2004a)........ 113
Figura 5.10: Configuração básica de um ficheiro ArcXML (Fonte: ESRI,
2004a).............................................................................................. 113
Figura 5.11: Diagrama de configuração do ficheiro ArcXML...................... 114
Figura 5.12: Extracto do ficheiro ArcXML do Atlas de Portugal.................. 114
Figura 5.13: Diagrama de criação do ImageServer.................................... 115
Figura 5.14: Componente ArcIMS Administrator........................................ 115
Figura 5.15: Diagrama de utilização do WMS Connector .......................... 116
Figura 5.16: Operações disponíveis no visualizador.................................. 117
Figura 5.17: Esquema de frames do visualizador ...................................... 119
Figura 5.18: Interface do visualizador do Atlas de Portugal ....................... 120
Figura 5.19: Extracto do pedido GetCapabilities ao servidor do Atlas de
Portugal............................................................................................ 123
Figura 5.20: Resposta da operação GetMap ao servidor do Atlas de Portugal
......................................................................................................... 124
Figura 5.21: Invocação visualizador do Atlas de Portugal.......................... 126
Figura 5.22: Temas disponibilizados pelo servidor WMS do Atlas de Portugal
......................................................................................................... 126
Figura 5.23: Temas activos no visualizador ............................................... 127
Figura 5.24: Função zoom in...................................................................... 127
Figura 5.25: Identificação de atributos usando a operação GetFeatureInfo128
xix
Figura 5.26: Arquitectura do visualizador do SNIG .................................... 129
Figura 5.27: Visualização de dados do IDEE............................................. 130
Figura 5.28: Visualização dos dados a partir do INSPIRE ......................... 130
Figura 5.29: Visualização do Atlas de Portugal e do IDEE na plataforma
ArcGIS ............................................................................................. 131
Figura A.1: Arquitectura em camadas da Internet...................................... 149
Figura A.2: Modelo cliente/servidor nos serviços da Internet ..................... 151
SERVIÇOS DE VISUALIZAÇÃO DE INFORMAÇÃO GEOGRÁFICA NA WEB A publicação do Atlas de Portugal utilizando a especificação Web Map Service
1
1. Introdução
O crescimento exponencial da utilização da World Wide Web (WEB ou
WWW) ao longo dos últimos anos deveu-se essencialmente à simplicidade
com que se adicionam conteúdos (basta um servidor HTTP e um conjunto
de páginas WEB) e à possibilidade inesgotável de satisfação de quaisquer
necessidades de informação dos utilizadores. De facto, desde a sua criação
há 15 anos e até aos dias de hoje, o apelo a serviços e recursos da WEB
tem tido um aumento galopante. A Internet tornou-se numa tecnologia
indispensável para uma larga faixa da sociedade.
O actual estado de desenvolvimento da tecnologia WEB permite hoje a
distribuição de informação muito mais interactiva e dinâmica do que há
alguns anos atrás. Estes desenvolvimentos tecnológicos possibilitam novos
ambientes para a publicação, acesso, exploração e distribuição de
Informação Geográfica.
Plewe (1997) utiliza o termo Sistema de Informação Geográfica Distribuída
para descrever o processo que permite disponibilizar a Informação
Geográfica para inúmeros utilizadores, acompanhado de mecanismos de
manipulação. O Open Geospatial Consortium (OGC) desenvolveu um
conjunto de especificações que permite a integração de Informação
Geográfica distribuída de forma aberta e independente.
Neste capítulo pretende-se caracterizar de uma forma geral o contexto em
que este projecto está inserido. Começa-se por fazer um enquadramento
geral do projecto e de seguida definem-se os objectivos e as contribuições
do projecto. Finaliza-se este capítulo com a apresentação da estrutura desta
dissertação.
SERVIÇOS DE VISUALIZAÇÃO DE INFORMAÇÃO GEOGRÁFICA NA WEB A publicação do Atlas de Portugal utilizando a especificação Web Map Service
2
1.1 Enquadramento
A WEB é actualmente um dos maiores repositórios mundiais de informação,
permitindo que pessoas de diferentes nacionalidades, com interesses e
conhecimentos variados possam trocar e compartilhar informações.
Os recentes desenvolvimentos tecnológicos associados à Internet e em
especial à WEB (recursos sofisticados, crescente capacidade de
processamento e de transporte), têm vindo a criar excelentes condições para
o desenvolvimento de novos ambientes para publicação, acesso, exploração
e distribuição da Informação Geográfica. No entanto, a maior parte dos
produtos comerciais existentes disponibiliza a informação em formato
proprietário, ou por interfaces específicas, não permitindo a consulta
conjunta de mapas disponibilizados por diferentes servidores com sistemas
proprietários.
Para ultrapassar esta situação, o Open Geospatial Consortium desenvolveu
diversas especificações das quais se destaca a especificação Web Map
Service (WMS), que define quais as funcionalidades a disponibilizar por um
servidor de mapas e qual a interface a implementar para permitir o acesso
aos seus serviços.
A especificação WMS disponibiliza três protocolos (GetCapabilities, GetMap
e GetFeatureInfo) para a criação e visualização de mapas a partir de
diversas fontes de dados distribuídas e heterogéneas.
Nos últimos anos, as formas de produção e disponibilização de mapas,
principal objectivo da cartografia, tem sofrido alterações substanciais,
principalmente após o surgimento da informática. Neste contexto encontra-
se também a WEB como ambiente para disseminação destas informações,
apresentando-se o mapa como uma importante ferramenta de análise visual.
SERVIÇOS DE VISUALIZAÇÃO DE INFORMAÇÃO GEOGRÁFICA NA WEB A publicação do Atlas de Portugal utilizando a especificação Web Map Service
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O papel dos mapas ultrapassa a simples comunicação da informação
quando são utilizados como instrumentos para análises visuais, no processo
denominado de visualização cartográfica.
A ênfase da visualização está no seu poder exploratório e não somente nos
aspectos comunicativos, ou seja, na apresentação de mapas. A
possibilidade de explorar a informação permite descobrir e entender os
fenómenos espaciais e as suas relações.
A cartografia convencional está baseada na representação de fenómenos
que ocorrem na superfície terrestre na forma de um mapa estático. A
inclusão da tecnologia computacional na produção de mapas originou o
aparecimento dos mapas digitais, que permitiu a interacção do utilizador com
o mapa. Esta interactividade permite ao utilizador, por exemplo, visualizar
diferentes aspectos de um determinado fenómeno, a mesma informação a
diferentes escalas ou diferentes detalhes do mapa.
Dentro do contexto explicitado anteriormente, os mapas passam a ser vistos
como uma interface de interacção entre o utilizador e os dados espaciais
estruturados em uma ou várias bases de dados distribuídas pela Internet.
Assim, a interface com o utilizador é de primordial importância, pois esta
deve facilitar o seu entendimento e permitir um acesso fácil às tarefas e
funções disponibilizadas.
Um Atlas, entendido como uma colecção ordenada de mapas, concebido
para representar um determinado espaço, procura responder às
necessidades de uma síntese de Informação Geográfica que contribua para
o conhecimento do meio que nos rodeia.
A implementação de uma aplicação de visualização de mapas na WEB
permite a um utilizador consultar e gerar interactivamente mapas localizados
em servidores geograficamente distribuídos, permitindo também a geração
SERVIÇOS DE VISUALIZAÇÃO DE INFORMAÇÃO GEOGRÁFICA NA WEB A publicação do Atlas de Portugal utilizando a especificação Web Map Service
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de novas informações a partir dos dados originais, através da combinação
de diferentes temas possibilitados pela implementação do serviço WMS.
Os Atlas na WEB são conjuntos de mapas em ambiente digital associados a
uma base de dados (Slocum, 1999). A Associação Cartográfica Internacional
(ICA) propõe a utilização de conceitos de visualização cartográfica e a
inclusão de novos recursos de interactividade para o desenvolvimento dos
Atlas na Internet.
A disponibilização do Atlas de Portugal na WEB enquadra-se no segundo
pilar do Plano de Acção para a Sociedade da Informação. Este pilar refere
que a “utilização das Tecnologias de Informação e da Comunicação pode
melhorar grandemente a qualidade da aprendizagem, facilitar o acesso a
recursos e serviços de educação e formação, bem como promover o
intercâmbio cultural e pedagógico à distância” (UMIC, 2003).
Através das metodologias desenvolvidas no âmbito desta tese, pretende-se
que esta aplicação seja implementada no SNIG (Sistema Nacional de
Informação Geográfica), a Infra-estrutura Nacional de Informação
Geográfica, a quem compete promover e divulgar o desenvolvimento de
novas aplicações de modo a facilitar o acesso e exploração de Informação
Geográfica a uma vasta audiência (Fonseca e Henriques, 1999).
SERVIÇOS DE VISUALIZAÇÃO DE INFORMAÇÃO GEOGRÁFICA NA WEB A publicação do Atlas de Portugal utilizando a especificação Web Map Service
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1.2 Definição de objectivos
Considerando que um Atlas Nacional na WEB é um instrumento adequado
para o conhecimento detalhado de fenómenos espaciais, constituindo um
instrumento de divulgação indispensável na Sociedade de Informação e do
Conhecimento (SIC) em que vivemos, propõe-se a concepção e criação de
um serviço de visualização do Atlas de Portugal na WEB, implementando um
servidor de mapas WMS e uma aplicação de visualização de mapas
interactivos baseado na especificação WMS do OGC. Este serviço, se
integrado na estrutura do SNIG, facilitaria a visualização integrada da
Informação Geográfica disponibilizada no SNIG.
A escolha dos Web Services e de uma arquitectura baseada no modelo
WEB justifica-se porque os desenvolvimentos nas tecnologias baseadas em
Web Services são um meio possível para ultrapassar as barreiras à
interoperabilidade de dados geográficos. Além disso, os Web Services são
uma promissora tecnologia de suporte ao desenvolvimento de sistemas
distribuídos.
A actividade de normalização na área dos Web Services é muito intensa,
contando com a colaboração da maioria de empresas de desenvolvimento
de software relacionados com Informação Geográfica. Os mais recentes
desenvolvimentos de normalização preconizados pelo OGC produziram um
conjunto de especificações que facilitam a integração dinâmica de dados
espaciais distribuídos.
O serviço WMS foi escolhido para este trabalho pelos seguintes motivos:
1. Foi a primeira especificação do OGC no desenvolvimento de
componentes para as Infra-estruturas de Informação Geográfica;
2. Um cliente WMS, em geral, é simples e relativamente fácil de
implementar;
SERVIÇOS DE VISUALIZAÇÃO DE INFORMAÇÃO GEOGRÁFICA NA WEB A publicação do Atlas de Portugal utilizando a especificação Web Map Service
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3. Tem a capacidade de combinar diferentes serviços, sendo por isso
possível compor um mapa com informação proveniente de
servidores distribuídos geograficamente;
4. Existem actualmente muitos servidores de mapas WMS
implementados1, e a maioria das aplicações SIG permitem a
possibilidade de ligação a estes servidores WMS.
Como objectivos específicos deste trabalho, pretende-se:
− Discutir as capacidades de visualização cartográfica de Informação
Geográfica, temática introduzida com o desenvolvimento associado à
Internet e em particular à WEB;
− Implementar um servidor de mapas WMS;
− Conceber e criar um sistema de visualização de mapas interactivo
para o Atlas de Portugal, baseado na especificação WMS do OGC.
Para a realização deste trabalho será utilizado o servidor de mapas ArcIMS
9.1 da ESRI e a extensão WMS Connector, que implementa a especificação
WMS do OGC. A nível de servidor será usado também o GeoServer2, um
servidor de mapas que permite o desenvolvimento de aplicações WebGIS,
para exemplificação das capacidades da especificação WMS.
O desenvolvimento da aplicação cliente (visualizador WEB) tem por base a
adaptação de um conjunto de templates do GIS Portal Toolkit da ESRI.
1 Pode ser consultada uma lista em http://www.skylab-mobilesystems.com/en/wms_serverlist.html 2 http://docs.codehaus.org/display/GEOS/Home
1.3 Estrutura e conteúdo da dissertação
A dissertação encontra-se organizada em seis capítulos e um anexo,
conforme se ilustra na Figura 1.1.
Figura 1.1: Estrutura da tese
O primeiro capítulo apresenta um enquadramento geral dos temas
desenvolvidos no âmbito desta tese, definindo os principais objectivos e as
motivações que lhe estão subjacentes.
Os segundo, terceiro e quarto capítulos apresentam um conjunto de
conceitos sobre os temas considerados relevantes para a presente
dissertação, nomeadamente a visualização, a disponibilização de mapas na
WEB, os Web Services e os Atlas.
SERVIÇOS DE VISUALIZAÇÃO DE INFORMAÇÃO GEOGRÁFICA NA WEB A publicação do Atlas de Portugal utilizando a especificação Web Map Service
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SERVIÇOS DE VISUALIZAÇÃO DE INFORMAÇÃO GEOGRÁFICA NA WEB A publicação do Atlas de Portugal utilizando a especificação Web Map Service
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No capítulo dois começa-se por fazer uma breve introdução sobre a
Informação Geográfica e suas componentes na Sociedade da Informação.
Em seguida faz-se referência à importância das Infra-estruturas de Dados
Espaciais como plataforma de conhecimento e divulgação de dados
espaciais, focando o Sistema Nacional de Informação Geográfica.
O terceiro capítulo fornece um enquadramento teórico da visualização
cartográfica na Sociedade da Informação. Começa por descrever o processo
de comunicação cartográfica, abordando em seguida os Sistemas de
Informação Geográfica e os processos de visualização de dados espaciais.
A disponibilização de Informação Geográfica na WEB e os Web Services
são abordados no quarto capítulo, onde são expostos alguns aspectos que
são pertinentes no desenvolvimento do projecto.
O capítulo cinco é dedicado à descrição da implementação da aplicação de
visualização do Atlas de Portugal na WEB. Começa por apresentar os temas
disponíveis na aplicação e de seguida descreve-se a implementação do
servidor de mapas e do visualizador. Por último é feita uma breve descrição
da experimentação da aplicação.
Por fim, no sexto e último capítulo apresentam-se as conclusões do trabalho
desenvolvido, sendo ainda apontadas futuras áreas de investigação.
No Anexo I é feita uma breve descrição da evolução das tecnologias da
informação e da comunicação, mais especificamente da Internet.
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9
2. A Sociedade da Informação e do Conhecimento e a Informação Geográfica
Este capítulo surge como o primeiro de um conjunto de capítulos em que se
revêem de forma sistematizada fundamentos essenciais (nomeadamente
conceitos e ferramentas do domínio WEB) utilizados para sustentar o
desenvolvimento deste projecto. Pretende-se desta forma enquadrar
conceptualmente e metodologicamente o desenvolvimento de serviços de
distribuição de Informação Geográfica.
A capacidade de criar, difundir e usar conhecimento e informação marca
indelevelmente o mundo actual. De facto, a informação tem vindo a ganhar
uma importância crescente em todos os sectores de actividade económica,
no que culminou com o advento da chamada Sociedade da Informação.
A necessidade de conhecer profunda e rigorosamente o espaço sobre o qual
intervimos e de planear a intervenção nesse espaço, faz da Informação
Geográfica um elemento essencial no mundo actual. A Informação
Geográfica é reconhecida pelo desempenho de uma "função essencial nas
actividades de planeamento territorial, encontrando importantes aplicações
no domínio autárquico, na construção de infra-estruturas de natureza diversa
e na protecção do ambiente” (MSI, 1997).
Os últimos anos são caracterizados pelo crescente reconhecimento da
importância do acesso à Informação Geográfica e, neste contexto, das Infra-
estruturas de Dados Espaciais (SDI) como elementos fundamentais para o
desenvolvimento no mundo actual (Julião, 2004). As SDI permitem dar a
conhecer a Informação Geográfica existente, proporcionando serviços e/ou
acesso a essa informação.
O SNIG foi a primeira Infra-estrutura Nacional de Informação Geográfica a
ser criada na Europa, tendo sido também a primeira em todo o mundo a ser
aberta à Internet em 1995 (Henriques et al., 1999).
SERVIÇOS DE VISUALIZAÇÃO DE INFORMAÇÃO GEOGRÁFICA NA WEB A publicação do Atlas de Portugal utilizando a especificação Web Map Service
10
As entidades que constituem a Informação Geográfica descrevem
informação do mundo real. Estas entidades caracterizam-se por uma
posição relativa num determinado referencial, por atributos gráficos e
alfanuméricos e por relações espaciais que traduzem a relação posicional
dos objectos à superfície da Terra.
Neste capítulo pretende-se efectuar um enquadramento teórico da
importância da Informação Geográfica e das Infra-estruturas de Dados
Espaciais na Sociedade da Informação, designadamente, tal como expresso
no Livro Verde para a Sociedade da Informação, para a “criação de uma
Infra-estrutura Nacional de Informação Geográfica” (MSI, 1997).
SERVIÇOS DE VISUALIZAÇÃO DE INFORMAÇÃO GEOGRÁFICA NA WEB A publicação do Atlas de Portugal utilizando a especificação Web Map Service
11
2.1 Sociedade da Informação
Na era da informação, a evolução da sociedade mede-se, entre outros
parâmetros, pela capacidade e pela possibilidade de acesso, por parte dos
cidadãos, a um conjunto de informação para o desenvolvimento da
sociedade.
A Sociedade da Informação (SI) é um conceito utilizado para descrever uma
sociedade que faz o melhor uso possível das Tecnologias de Informação e
Comunicação (TIC) no sentido de lidar com a informação, e que considera a
informação como elemento central de toda a actividade humana (Castells,
2001). Esta SI é também uma Sociedade da Informação e do Conhecimento
dado que a informação serve de apoio à tomada de decisão e gera valor e
conhecimento, que deve ser partilhada por todos (Cidadãos, Empresas e
Estado).
A SI coloca importantes desafios às organizações devido ao elevado ritmo
de produção de informação e do desenvolvimento e aperfeiçoamento das
tecnologias da informação e comunicação onde a preocupação central é a
valorização dessa informação (Julião, 2003).
As tecnologias da informação e comunicação encontram-se entre as áreas
tecnológicas que, nos últimos anos, conheceram maiores avanços, com o
aparecimento diário de novos programas e computadores com
potencialidades cada vez maiores. Esta situação tem contribuído, de forma
decisiva, para uma crescente utilização das TIC nas organizações e na
sociedade em geral, afirmando-se como uma ferramenta imprescindível, que
já é parte integrante do nosso quotidiano.
A SI em que vivemos pode caracterizar-se como “um modo de
desenvolvimento social e económico em que a aquisição, armazenamento,
processamento de dados, e a transmissão, distribuição e disseminação da
informação conducente à criação de conhecimento e à satisfação das
Shapiro e Varian (1999) referem que o valor da Internet reside,
precisamente, na sua capacidade de fornecer acesso imediato à informação.
No entanto, estes autores referem que, actualmente, o problema já não é o SERVIÇOS DE VISUALIZAÇÃO DE INFORMAÇÃO GEOGRÁFICA NA WEB
A publicação do Atlas de Portugal utilizando a especificação Web Map Service 12
necessidades dos cidadãos e das organizações desempenham um papel
fulcral na produção de riqueza, fundamental para a sustentação da
qualidade de vida dos cidadãos e das suas práticas culturais” (MSI, 1997).
Mais recentemente, o Plano de Acção para a Sociedade da Informação
(UMIC, 2003) considera que “a Sociedade da Informação é uma sociedade
onde a componente da informação e do conhecimento desempenha um
papel nuclear em todos os tipos de actividade humana em consequência do
desenvolvimento da tecnologia digital, e da Internet em particular, induzindo
novas formas de organização da economia e da sociedade”.
A UMIC (2003) considera a produção de serviços, aplicações e conteúdos
factores importantes para o desenvolvimento da SI em Portugal. Um dos
sete pilares do Plano de Acção para a Sociedade da Informação tem por
objectivo contribuir para a melhoria das qualificações e conhecimentos dos
portugueses através da utilização das TIC como forma de melhorar o
sistema de aprendizagem nos ensinos básico, secundário, superior e ao
longo da vida.
O final do século XX marcou a emergência, a nível global, de uma nova
forma de conectividade que pôs em comunicação todos com todos. Esta
conectividade total, expressa no nosso dia a dia pela termo Internet, é
consolidada pela convergência de tecnologias informáticas e de
comunicação com a procura de novas fontes de vantagem competitiva nos
processos de negócio, de maior qualidade nos serviços e eficácia nas
organizações.
Este progresso tecnológico veio permitir armazenar, processar, apresentar e
comunicar informação, em qualquer dos seus formatos – oral, escrita ou
visual – e sem limitações de tempo e distância.
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13
do acesso à informação mas, sim, o do excesso de informação, residindo o
verdadeiro valor introduzido pelos produtores de informação na localização,
filtragem e comunicação da informação que, realmente, tem utilidade para o
processo de tomada de decisão.
Deste modo, considerando a crescente popularização da Internet e a
necessidade dos organismos públicos em viabilizar o acesso do cidadão à
informação, é adequado o desenvolvimento de Infra-estruturas de
Informação Geográfica, que de algum modo, auxiliem os utilizadores na
pesquisa, acesso e visualização da informação que necessitem.
Esta tese foi reforçada pela Medida 2.8 do Livro Verde para a Sociedade da
Informação designada por: “Promover o Desenvolvimento de uma Infra-
estrutura Nacional de Informação Georreferenciada”. Esta medida visa
“apoiar a integração de informação cartográfica digital no Sistema Nacional
de Informação Geográfica e, em particular, de uma base cartográfica
digitalizada na escala 1:25 000, para suporte às funções de ordenamento do
território e de protecção do ambiente, disponível para organismos públicos e
privados, de modo a permitir a integração de aplicações de informação
geográfica numa base comum de domínio público” (MSI, 1997).
Em Portugal, o desenvolvimento de uma infra-estrutura desta natureza já
tinha tido início em 1990, com a criação do Sistema Nacional de Informação
Geográfica (SNIG), um sistema de informação distribuído e acessível pela
Internet desde 1995. O SNIG tem como objectivo assegurar aos utilizadores
o acesso e visualização de dados espaciais.
Na Sociedade da Informação, a Internet é reconhecida como meio
privilegiado de distribuição de Informação Geográfica. O seu
desenvolvimento veio trazer novas possibilidades ao cidadão de aceder à
informação, sendo desejável explorar as ferramentas assim disponíveis para
facilitar o acesso do cidadão à Informação Geográfica.
Importa pois, utilizando as potencialidades que oferece um Atlas nacional,
proporcionar um conjunto de conhecimentos geográficos ao cidadão, não só
em termos de utilização de tecnologia apropriada, mas também de raciocínio
espacial (Figura 2.1). Ou seja, para além dos conhecimentos e das
metodologias tradicionais de trabalho, importa “dotar o cidadão de uma
sensibilidade acrescida para a importância do relacionamento espacial entre
os diferentes tipos de objectos, de entidades e indivíduos” (Julião, 1999),
formando assim, o Geocidadão.
Figura 2.1: Informação Geográfica e a Sociedade da Informação (Fonte: adaptado Julião, 1999)
O impacto na sociedade da Informação Geográfica representa cerca de 80 a
90% do universo da informação existente. Esta Sociedade da Informação é
na realidade uma Sociedade da Informação Geográfica. O conceito de
Informação Geográfica entendido num sentido mais lato engloba não só
informação cartográfica, mas também informação de índole quantitativa e/ou
qualitativa georreferenciável (Julião, 1999).
A visão do Consortium GINIE3 (Geographic Information Network In Europe) é
que a Informação Geográfica com todos os seus aspectos (económico,
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14
3 http://www.ec-gis.org/ginie/
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15
volver e explorar o seu uso,
através de Infra-estruturas de Dados Espaciais.
2.1.1 Informação Geográfica
m localizações específicas (Machado, 1993) e passível de
análise espacial.
enómenos localizados na superfície terrestre, em termos de
(Artimo, 1994):
a)
o à utilização de um determinado sistema de
coordenadas;
b) es podem ter vários
significados com determinadas características;
c) Suas relações espaciais com outras entidades.
ve considerar três componentes
(Figura 2.2) de informação (Shirey, 2001):
−
fenómenos representados, normalmente referenciados a um sistema
social e político) deve tornar-se um componente completamente integrado
da sociedade Europeia baseada no conhecimento. Os governos em todo o
mundo estão a compreender cada vez melhor o valor da Informação
Geográfica e estão a actuar no sentido de desen
A Informação Geográfica não se limita à informação de âmbito cartográfico,
deve ser entendida num sentido mais lato, englobando todo o tipo de
informação susceptível de ser georreferenciada, isto é, informação que pode
ser relacionada co
Genericamente, a Informação Geográfica define-se como informação acerca
de entidades e f
Localização geográfica. A localização das entidades é normalmente
feita recorrend
Dos seus atributos não espaciais. Estas entidad
A descrição da Informação Geográfica de
Espaço, componente que descreve o espaço ocupado pelos
de coordenadas. Estes fenómenos são classificados num dos três
tipos de elementos básicos (ponto, linha e polígono) ;
− Atributos, os objectos espaciais possuem um conjunto de
propriedades associadas que indicam a sua natureza;
− Metadados, que descreve a componente espacial e não espacial,
permitindo assegurar uma correcta utilização da Informação
Geográfica.
Figura 2.2: Componentes da IG (Fonte: adaptado Shirey, 2001)
2.1.2 Metadados
A Informação Geográfica é um recurso demasiado caro e por isso convém
valorizar a sua utilização, tornando-a conhecida (Rocha, 2005). “A
informação não deve somente existir, mas deve ser fácil identificar onde é
possível obtê-la, se é adequada para um objectivo concreto, saber como
pode ser acedida e se pode ser integrada com outra informação” (SNIG,
2004). Esta informação documental é conhecida como metadados.
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16
Os metadados são frequentemente denominados como dados que
descrevem dados ou conjunto de dados. Assim, os metadados descrevem o
conteúdo, a qualidade, os procedimentos com que foram criados e outras
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17
características dos dados. Correspondem a um conjunto de características
sobre os dados que não estão normalmente incluídas nos dados
propriamente ditos.
Nesta perspectiva, pode-se considerar que os metadados são informação
que resume, enriquece e complementa os dados, produzindo assim um
potencial incremento de informação (BN, 2006).
Os metadados podem ser usados a três níveis distintos (Nebert, 2004):
− Inventário, que permite à organização conhecer e publicar os dados
que produz;
− Pesquisa, que providencia aos utilizadores quem são os detentores
dos dados e como podem aceder a esses dados;
− Uso, que possibilita uma descrição completa dos dados de forma a
permitir aos utilizadores aferir a utilidade dos mesmos.
Os metadados têm como principais objectivos localizar e descrever uma
fonte de informação, com o intuito de facilitar e optimizar a sua gestão, bem
como possibilitar a disponibilização e manutenção da estrutura dos dados
produzidos. Servem para documentar a produção de informação
respondendo às perguntas:
a) Que informação foi produzida?
b) Porque foi a informação produzida e qual o seu uso?
c) Quando ela foi produzida?
d) Quem produziu essa informação e qual o público alvo?
e) Qual a sua localização geográfica em termos de sistemas de
coordenadas?
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f) Como foi produzida e a sua acessibilidade?
Assim, pode-se distinguir quatro funções desempenhadas pelos metadados:
− Existência, os dados necessários para determinar os conjuntos de
dados existentes para uma determinada localização geográfica;
− Acesso, dados necessários para que se adquira um conjunto de
dados identificados;
− Transferência, dados necessários para processar e usar um conjunto
de dados;
− Compatibilidade de uso, dados necessários para determinar se um
conjunto de dados se enquadra em determinado fim.
Na tentativa de organizar os metadados para facilitar seu uso na localização
e acesso a Informação Geográfica surgiram várias propostas de
normalização dos metadados. A normalização estabelece categorias e
elementos de metadados necessários para descrever adequadamente a
informação.
A iniciativa mais significativa no estabelecimento de normas ocorreu nos
Estados Unidos, com o trabalho coordenado pelo Federal Geographic Data
Comittee4, responsável pelo desenvolvimento do National Spatial Data
Infrastructure (NSDI)5 (Timpf et al., 1996).
A nível europeu, a iniciativa para a catalogação dos metadados foi
conduzida pelo CEN/TC 287 - Comité Técnico de Informação Geográfica do
Comité Europeu de Normalização, constituído em Outubro de 1991 e
integrando 22 países.
4 http://www.fgcd.gov 5 http://www.fgcd.gov/nsdi/nsdi.html
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19
Portugal tem participado nos esforços de normalização ao nível da
comunidade europeia. Através do SNIG6 são disponibilizados ao público os
metadados existente no Instituto Geográfico Português (IGP). Foi também
criado o MIG (Metadados de Informação Geográfica), ferramenta de
catalogação, edição e assistência ao preenchimento de metadados de
Informação Geográfica segundo a norma ISO 19115. Esta norma
internacional define uma estrutura para descrever genericamente a
Informação Geográfica digital. É composta por um conjunto de 326
elementos de metadados organizados por 92 classes com o objectivo de
caracterizar produtos, processos, aplicações e serviços relacionados com a
Informação Geográfica (SNIG, 2004).
Os metadados de Informação Geográfica trazem vantagem tanto para os
utilizadores como para os produtores. Aos utilizadores permitem localizar e
perceber o significado da informação que necessitam, enquanto que do lado
dos produtores permitem dar a conhecer a informação bem como auxiliar no
processo de produção e manutenção (Rocha, 2005).
6 http://snig.igeo.pt/menu/Frameset_metadados.htm
SERVIÇOS DE VISUALIZAÇÃO DE INFORMAÇÃO GEOGRÁFICA NA WEB A publicação do Atlas de Portugal utilizando a especificação Web Map Service
20
2.2 Infra-estruturas de Dados Espaciais
O termo “Spatial Data Infrastructure” (SDI), em português, Infra-estrutura de
Informação Geográfica, é usado para designar um conjunto de tecnologias,
políticas e envolvimento de instituições (principalmente as organizações
produtoras de cartografia) que promovam a disponibilidade e acesso a
dados espaciais (Nebert, 2004). As SDI são desenvolvidas maioritariamente
na Internet para facilitar o acesso, consulta e partilha de informação
espacial. Tal como qualquer outra infra-estrutura, para poder ser eficiente
deve funcionar a nível nacional, regional e local.
Uma Infra-estrutura de Informação Geográfica tem como objectivo central
oferecer serviços de acesso à Informação Geográfica, com base em
catálogos, tornando transparente para o utilizador a sua pesquisa. É mais do
que um simples conjunto de dados e base de dados geograficamente
distribuídos: deve fornecer serviços para a sua pesquisa, como podem ser
acedidos e possuir aplicações que permitam a sua visualização. O utilizador
não necessita de conhecer o local onde os dados estão armazenados, cada
fornecedor encarrega-se de registar, num serviço, que informação possui,
onde está e como está organizada.
Desde 1996, os Estados Unidos disponibilizam serviços de pesquisa sobre
todo o tipo de dados geográficos produzidos pelo sector público com o
objectivo de facilitar a sua disseminação. O portal Geospatial One Stop7 é
uma SDI cuja política obedece ao princípio da liberdade de conhecer quais
são os produtores e como poderá ser acedida a Informação Geográfica.
A Global Spatial Data Infrastructure Association (GSDI)8 é uma organização
que pretende promover o desenvolvimento de uma Infra-estrutura de Dados
Espaciais a nível planetário (Figura 2.3), como suporte a políticas de
7 http://www.geo-one-stop.gov/ 8 http://www.gsdi.org/
desenvolvimento sustentável e de impacto social, económico e ambiental
(GSDI, 2006).
De acordo com um estudo realizado por Crompvoets (2002), existem mais
de 120 países a trabalhar na sua Infra-estrutura de Informação Geográfica.
Figura 2.3: Global Spatial Data Infrastruture (Fonte: GeoConnections, 2004)
Em finais de 2004, foi publicada uma proposta do Conselho da União
Europeia para a iniciativa INSPIRE9 (Infrastructure for Spatial Information in
Europe), tendo em vista a criação de uma Infra-estrutura Europeia de
Informação Geográfica, para apoiar decisões de carácter ambiental, estando
prevista a expansão gradual para outros sectores que beneficiem da
informação espacial, como a agricultura, os transportes e a energia.
O acesso e a utilização de informação espacial na Europa constitui ainda um
problema, devido a vários factores, nomeadamente falta ou duplicação de
informação espacial, incompatibilidade entre conjuntos e serviços de
informação espacial e entraves à partilha e reutilização de informação
espacial existente (Rase, 2002).
SERVIÇOS DE VISUALIZAÇÃO DE INFORMAÇÃO GEOGRÁFICA NA WEB A publicação do Atlas de Portugal utilizando a especificação Web Map Service
21
9 http://www.ec-gis.org/inspire/
A iniciativa INSPIRE requer que cada Estado Membro construa uma Infra-
estrutura de Informação Geográfica, disponível na Internet ou em qualquer
outro meio à disposição do público, de forma a permitir, gratuitamente, a
pesquisa e visualização da informação espacial e dos seus metadados. Esta SERVIÇOS DE VISUALIZAÇÃO DE INFORMAÇÃO GEOGRÁFICA NA WEB
A publicação do Atlas de Portugal utilizando a especificação Web Map Service 22
O objectivo da iniciativa INSPIRE é “promover a disponibilização de
informação de natureza espacial, utilizável na formulação, implementação e
avaliação das políticas da União Europeia” (SNIG, 2004), a todos os níveis
(nível europeu, nacional e local).
Os princípios comuns que orientam o projecto INSPIRE são (Rase, 2002):
− Os dados devem ser recolhidos e armazenados de forma a garantir
um acesso eficiente;
− A informação espacial, proveniente de diferentes fontes, localizadas
nas Infra-estruturas dos Estados Membros, deverá poder ser
combinada de forma transparente, e partilhada por diversos
utilizadores e aplicações;
− A informação recolhida a um determinado nível deverá poder ser
partilhada entre os diversos níveis: detalhada para investigação e
geral para fins estratégicos;
− A informação espacial de suporte à actividade governamental deve
existir em grande quantidade, e estar disponível sob condições que
não restrinjam o seu uso generalizado;
− A informação espacial deverá ser de fácil compreensão e
interpretação, de modo a poder ser visualizada no contexto adequado
e ser facilmente utilizável;
− Deve ser fácil identificar que informação espacial está disponível, as
suas especificações para um determinado uso, bem como as formas
de acesso e utilização.
Julião (2003) refere que o SNIG é um serviço útil à sociedade e ao
desenvolvimento do País, sendo um pilar do funcionamento das mais
variadas entidades que têm uma intervenção a nível territorial. SERVIÇOS DE VISUALIZAÇÃO DE INFORMAÇÃO GEOGRÁFICA NA WEB
A publicação do Atlas de Portugal utilizando a especificação Web Map Service 23
Infra-estrutura deverá possuir serviços que permitam descobrir, transformar,
visualizar e efectuar download de informação espacial. Os componentes
destas Infra-estruturas incluirão metadados, serviços e tecnologias em rede,
acordos em matéria de partilha, acesso e utilização da informação,
mecanismos e procedimentos de coordenação e acompanhamento (SNIG,
2004).
Em Portugal, o SNIG, criado pelo Decreto-Lei nº 53/90 de 13 de Fevereiro,
foi a primeira Infra-estrutura Nacional de Informação Geográfica a ser criada
na Europa, tendo sido também a primeira em todo o mundo a ser aberta à
Internet em Maio de 1995 (Henriques et al., 1999).
Neste particular cabe destacar as actividades desenvolvidas pelo Centro
Nacional de Informação Geográfica (CNIG) na implementação e
consolidação do SNIG. Desde 2002, compete ao IGP a coordenação e
dinamização do SNIG, promovendo projectos inovadores de modo a facilitar
o acesso à Informação Geográfica por parte do cidadão.
Como em qualquer Infra-estrutura, para o seu sucesso, é necessária a
participação activa e empenhada dos produtores e utilizadores de
Informação Geográfica. Uma infra-estrutura só faz sentido quando realmente
é utilizada.
Neves (1996), refere o SNIG como “uma Infra-estrutura de Informação
Geográfica de âmbito nacional, concebida com o objectivo de assegurar a
todos os utilizadores, em condições de grande eficácia e com base nas
potencialidades proporcionadas pelas tecnologias de informação, o acesso a
dados georreferenciados necessários às actividades de planeamento e
gestão de recursos e actividades e, de uma forma geral, ao ordenamento do
território”.
O SNIG foi criado com o objectivo de integrar Informação Geográfica ou
susceptível de referenciação geográfica em formato digital, a nível Nacional,
Regional e Local (Figura 2.4), e que está à disposição de todos os
utilizadores através da Internet (Henriques et al., 1999), visando assim a
partilha e o acesso a informação espacial e não espacial, em formato digital,
através de interfaces de fácil utilização.
A informação disponível no SNIG pretende cobrir toda a informação nacional
georreferenciada, em formato digital, como também alguns procedimentos
que apoiem os utilizadores de Informação Geográfica.
Figura 2.4: O Sistema Nacional de Informação Geográfica (Fonte: Julião, 2001)
Fundamentalmente, o SNIG pretendeu dar resposta à procura de Informação
Geográfica em formato digital disponível em Portugal. O SNIG tem ainda
como objectivo disponibilizar, a partir dos seus vários pontos de acesso
(SNIG, GeoCID, ROT e RISE), aplicações que permitam pesquisar,
identificar, visualizar e explorar Informação Geográfica bem como aceder a
bases de dados temáticas. O SNIG é constituído por três componentes
(Figura 2.5) principais interligadas (Metadados, Mercado e Produtos e
Serviços Web).
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Figura 2.5: Componentes do SNIG (Fonte: IGP, 2006)
O núcleo do SNIG é suportado por uma estrutura descentralizada que
permite a disponibilização de dados (informação de base e temática) a partir
dos respectivos produtores.
A componente Mercado corresponde a um espaço dedicado ao mercado
nacional de Informação Geográfica que permite encontrar os agentes
relacionados com actividades na área da Informação Geográfica,
nomeadamente, a investigação, desenvolvimento, produção e
comercialização de Informação Geográfica oficial.
A componente Metadados permite saber que informação existe, onde está,
como pode ser acedida e se é adequada para um determinado objectivo.
Esta componente permite que todos os produtores de Informação
Geográfica possam documentar os seus dados de forma a poderem ser
acedidos por todos os utilizadores.
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A componente Produtos e Serviços Web disponibiliza aplicações que
permitem a visualização, exploração e download de informação de
cidadania10.
O GeoCID11, desenvolvido em 1999, foi concebido como uma componente
destinada ao cidadão, disponibilizando conteúdos relativos a Informação
Geográfica de cidadania. O GeoCID é dirigido especialmente àqueles que,
não sendo técnicos de Informação Geográfica ou peritos em Tecnologias de
Informação, pretendam de um modo mais directo obter informações úteis,
bem como conhecer algumas das características geográficas nacionais,
como por exemplo, ambiente, património, sismos, através da Internet.
Integradas no SNIG existem duas redes temáticas, a Rede de Observação
da Terra (ROT) e Rede de Informação de Situações de Emergência (RISE).
A ROT12, disponível desde 1997, é um serviço de informação destinado à
Comunidade Nacional de Observação da Terra (utilizadores e fornecedores)
e tem como principal objectivo promover a utilização e disponibilizar
informações sobre imagens de satélite de Observação da Terra.
A RISE13, criada pelo CNIG em parceria com o Serviço Nacional de
Bombeiros (SNB) e com o Serviço Nacional de Protecção Civil (SNPC),
disponível na Internet desde 1998, é um serviço de informação destinado ao
cidadão comum e a instituições que trabalhem com situações de
emergência, e tem como objectivo disponibilizar um conjunto de informações
variada, recolhida no âmbito da implementação de um sistema informático
para introdução, gestão e visualização da informação das situações de
emergência para a Protecção Civil.
10 Segundo o Livro Verde para a Sociedade da Informação, a “informação de cidadania”, deve ser universal e gratuita. Deve estar normalizada e acessível a todos, o que exige tecnologias abertas e transparentes, capazes de motivar a sua utilização por parte de pessoas tecnologicamente menos dotadas. 11 http://geocid-snig.igeo.pt/ 12 http://snig.igeo.pt/ROT/ 13 http://scrif.igeo.pt/
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O acesso público a informação espacial proporcionado pelas SDI apresenta
alguns benefícios:
− Promove um canal privilegiado de comunicação entre organizações
públicas, privadas e os cidadãos;
− Fornece a base para uma sociedade baseada no conhecimento;
− Permite aos cidadãos uma participação activa, com base no
conhecimento espacial (por exemplo, nas discussões públicas sobre
impactes ambientais de obras públicas);
− Aumenta a eficiência da Administração Pública, promovendo, por
exemplo, a comercialização on-line de produtos cartográficos.
O acesso à informação por parte dos cidadãos constitui um dos indicadores
mais relevantes sobre o estado de desenvolvimento das sociedades.
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3. Visualização cartográfica na Sociedade da Informação
Nas últimas décadas tem-se assistido a um incremento significativo no uso
dos mapas em todo o mundo em consequência de, entre outras coisas, o
crescimento do número de relações espaciais, grande mobilidade humana
(globalização) e particularmente do desenvolvimento tecnológico.
A natureza dos mapas e o seu uso na ciência e na sociedade tem sofrido
nos últimos anos uma notável evolução. Esta evolução é estimulada não só
pela comunidade científica e pela sociedade em geral, como também pelo
crescente desenvolvimento tecnológico que proporciona métodos inovadores
para a disponibilização dessa informação. A questão chave que está no
centro desta evolução é o conceito de visualização (ICA, 1999).
O conceito de visualização na Cartografia não é novo, dado que a utilização
de um mapa, produto da Cartografia, é um processo de comunicação visual.
A primeira referência na literatura cartográfica surge em 1957 por intermédio
de Philbrick (ICA, 1999).
O poder das imagens enquanto forma de comunicação é sobejamente
conhecido – “uma imagem vale por mil palavras”, dado que o cérebro
humano está vocacionado para processar e responder a estímulos.
A conjugação de diferentes técnicas e tecnologias permite-nos hoje
estabelecer interligações de princípios tradicionalmente separados. A
Cartografia é certamente um dos domínios do conhecimento humano onde a
utilização de novas técnicas e tecnologias tem contribuído para o evoluir dos
meios de transmissão do conhecimento: por exemplo, é hoje comum a
utilização de mapas interactivos onde o utilizador tem a possibilidade de
alterar a composição em função das suas necessidades (Andrienko e
Andrienko, 1999).
SERVIÇOS DE VISUALIZAÇÃO DE INFORMAÇÃO GEOGRÁFICA NA WEB A publicação do Atlas de Portugal utilizando a especificação Web Map Service
29
O desenvolvimento da computação teve grande influência na Cartografia,
ajudando ao surgimento de novos paradigmas de comunicação cartográfica,
quando as ferramentas informáticas foram incorporadas no processo de
comunicação cartográfica. A visualização cartográfica é um desses novos
paradigmas.
A importância da visualização cartográfica na análise e interpretação dos
mapas é ressalvada por Peterson (1994) que reconhece que todos os seres
humanos têm capacidades especiais para interpretar apresentações gráficas
e que essas capacidades devem ser exploradas. Artimo (1994) reconhece
que a visualização pode ser vista como um subsistema dos Sistemas de
Informação Geográfica.
Um Atlas pode ser considerado como um conjunto de mapas, com formato e
apresentação normalizados, que cobre sistematicamente um espaço
geográfico. Os atlas distinguem-se por certas características, tais como o
tema, o objectivo ou a forma de apresentação (Kraak, 2001c). Existem vários
tipos de Atlas, dos quais destacam-se: os mundiais, os nacionais, os
regionais ou ainda os escolares e os históricos.
Os Atlas que contêm informações dinâmicas têm um alto grau de
interactividade com o utilizador, já que são construídos com o auxílio da
tecnologia SIG e disponibilizados através de um browser14 na Internet,
sendo actualizados continuamente permitindo ao utilizador consultar versões
actualizadas.
Este capítulo começa por efectuar um enquadramento teórico sobre o
processo de comunicação cartográfica. De seguida são abordados os SIG e
a sua componente da visualização. Por último caracteriza-se os diferentes
tipos de Atlas electrónicos e efectua-se um paralelismo com os SIG.
14 Aplicações que possibilitam a leitura de páginas WEB.
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30
3.1 Comunicação em Cartografia
A Cartografia nos seus contornos e aspectos tradicionais está em pleno
período de revolução. A Associação Cartográfica Internacional adoptou em
1966, a definição de Cartografia “como o conjunto de estudos e de
operações científicas, técnicas e artísticas efectuadas a partir dos resultados
de observações directas ou da exploração de documentos, nomeadamente
os resultantes da captação da radiação electromagnética, tendo em vista a
execução de mapas, plantas e outras formas de expressão gráfica, assim
como da sua utilização” (CNIG, 1994).
A introdução de novas tecnologias na Cartografia culminou em 1995 com
uma nova definição de Cartografia por parte da Associação Cartográfica
Internacional, na qual esta passou a ser considerada como a disciplina que
trata da concepção, produção, disseminação e estudo dos mapas (ICA,
2003). Taylor (1994) refere também a Cartografia como a disciplina que trata
da organização, apresentação, comunicação e utilização de Informação
Geográfica, desde a criação de mapas e produtos relacionados até ao seu
uso final.
A Cartografia trata portanto de expressar graficamente, por mapas, o nosso
conhecimento da superfície da Terra e dos seus vários aspectos. Em sentido
lato consiste na representação e comunicação de informação espacial sob a
forma de mapas.
A Cartografia, ao longo dos tempos, tem disponibilizado instrumentos
adequados que traduzem de forma satisfatória a representação de dados
espaciais.
Actualmente, os mapas e outras formas de representação cartográfica
podem ser produzidos, analisados e publicados não só no tradicional
formato analógico (papel), mas também no formato digital e de forma
tridimensional. Com a introdução dos computadores nos anos 60 e os
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desenvolvimentos tecnológicos verificados nas últimas décadas, a
Cartografia passou a dispor de ferramentas muito mais rápidas e eficazes.
Inicia-se então uma nova era na Cartografia. Com o aparecimento dos
primeiros sistemas CAD (Computer Aided Design) surgiu a Cartografia
Digital e os mapas em papel são substituídos por mapas em formato digital
(CNIG, 1994).
Entende-se por Cartografia Digital toda a cartografia que se encontra em
suporte informático, incluindo deste modo a resultante da digitalização
(manual, por scanner ou por restituidor fotogramétrico e por detecção
remota). A Cartografia Digital também pode receber a designação de
cartografia automática, ou ainda cartografia numérica, uma vez que a
informação fica registada sob a forma de valores numéricos (CNIG, 1994).
A Cartografia digital revolucionou a forma de concepção, estruturação,
armazenamento, manipulação, análise e publicação dos mapas. Para além
da sua função tradicional de representação e comunicação de informação
espacial, os produtos derivados da Cartografia Digital assumiram uma nova
dimensão: a possibilidade de análise e exploração de informação espacial
(Visvalingam, 1994).
A Cartografia Digital introduziu alterações significativas ao nível dos produtos
cartográficos, apresentando vantagens e potencialidades em relação à
cartografia analógica tradicional (CNIG, 1994):
− Possibilita o manuseamento da informação contida num mapa,
tornando-se possível fazer a actualização e representação de
elementos gráficos com maior rapidez;
− A maior facilidade na reprodução de cartas actualizadas, a
diferentes escalas ou projecções, traduziu-se na redução dos
preços de produção destes produtos;
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− A informação em formato digital não se deteriora com o tempo e o
uso;
− Possibilita a navegação ao longo de uma parcela de terreno sem
ser interrompido pela fronteira artificial que constitui o limite de uma
folha de papel introduzindo a noção de continuidade dos elementos
geográficos;
− Dá a possibilidade de efectuar ampliações e reduções o que facilita
o trabalho sobre a informação em formato digital;
− Permite alterar a simbologia (cor, espessura, etc.) das entidades
gráficas permitindo desta forma ensaiar novas representações
simbólicas de grande importância na Cartografia;
− A estruturação da informação por níveis (layers) permite, por
exemplo, trabalhar com menos informação simultaneamente.
Uma das formas de obter informações sobre o mundo real é através de
modelos da realidade na forma de mapas. A principal finalidade de um mapa
é proporcionar ao seu utilizador o reconhecimento e a aquisição de
informações de forma clara e correcta, a respeito do espaço representado.
Um mapa é uma abstracção da realidade que nos ajuda a compreender o
ambiente que nos rodeia (Peterson, 1995), envolvendo transformações de
vários tipos (projecção, escala).
Os mapas, como descrições da superfície terrestre, representam a forma
“como os cartógrafos informam sobre o mundo que nos rodeia” (Peterson,
1995) e como veículos de comunicação por excelência que são, devem ser
claros e objectivos (MacEachren, 1994).
Desta forma, um mapa não representa a totalidade dos fenómenos
existentes no espaço, reproduzindo apenas alguns deles, dependendo essa
selecção do cartógrafo, que deve ter sempre em conta os objectivos a que
se destina o mapa, e da escala, que determina a importância da informação
a ser mostrada. A utilização de mapas é um processo de comunicação
cartográfica, estando envolvidos o cartógrafo, o mapa e o utilizador (Figura
3.1).
Figura 3.1: Modelo simplificado de comunicação cartográfica (Fonte: Dorling e Fairbairn, 1997)
Nas últimas décadas a importância dos mapas como forma de comunicação
de informação espacial tem sido incrementada pelo seu uso nas
organizações e na sociedade em geral, bem como pelos avanços
tecnológicos verificados.
Um dos modelos de comunicação cartográfica que merece destaque é o de
Kolacny (1969). Este modelo (Figura 3.2) assume que existe uma
sobreposição entre a realidade do cartógrafo e a realidade do utilizador, de
forma a possibilitar o reconhecimento da representação da informação pelo
utilizador. Neste processo, o sistema de comunicação cartográfica considera
níveis diferenciados entre o cartógrafo e o utilizador do mapa. O cartógrafo
observa a realidade segundo o seu ponto de vista e traduz a sua observação
(reflectida no seu nível de conhecimento e experiência) numa representação
em forma de mapa. O utilizador, por seu lado, após a leitura e análise do
mapa (utilizando o seu conhecimento e experiência) extrai do mapa uma
mensagem de forma a ter uma ideia sobre a realidade.
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Figura 3.2: Modelo de comunicação cartográfica de Kolacny (Fonte: Adaptado Kolacny, 1969)
Os mapas em papel representam a realidade dinâmica e complexa de forma
estática e simplificada e as representações mentais que são retiradas a
partir dos mapas limitam as interacções do utilizador com a realidade
(Cartwright, 1999).
As tecnologias computacionais modificaram a forma como os mapas eram
encarados, utilizando métodos de representação mais interactivos e
dinâmicos.
A partir do momento em que o utilizador pode alterar um mapa, este deixa
de ser um elemento estático transformando-se num elemento interactivo e
controlado pelo utilizador. Se for permitido ao utilizador a possibilidade de
escolher a visualização de determinadas entidades do mapa, visualizar as
entidades a diferentes escalas ou escolher a simbologia, então estamos
perante um mapa interactivo (Peterson, 1995).
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Com os mapas interactivos, os utilizadores passam a ser participantes
activos no processo de comunicação cartográfica entendendo melhor os
fenómenos e características da realidade.
Peterson (1995) adapta o modelo de Kolacny para um mapa interactivo
(Figura 3.3), onde o controle do processo de comunicação cartográfica conta
com a participação do utilizador. O utilizador decide quais e como serão
apresentadas as informações. Um mapa interactivo passa a servir de
interface entre o utilizador e a realidade. Neste contexto, o cartógrafo
implementa ferramentas computacionais para a utilização do mapa pelo
utilizador. Este por sua vez, decide como e quais as informações a serem
visualizadas, passando o utilizador a ser o cartógrafo (Köbben e Kraak,
1999). Neste contexto importa disponibilizar ferramentas intuitivas que
permitam ao utilizador facilmente construir o seu mapa.
Figura 3.3: Modelo de comunicação cartográfica de Peterson para mapa interactivo (Fonte: Adaptado Peterson, 1995)
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3.2 Visualização e os Sistemas de Informação Geográfica
Segundo Julião (2001), nos últimos anos têm-se assistido à afirmação das
Tecnologias de Informação Geográfica (TIG). O termo TIG abrange todo o
tipo de tecnologias para recolher e tratar a Informação Geográfica. Pode-se
distinguir quatro grandes grupos: os Computer Aided Design (CAD), os
Sistemas de Posicionamento Global (GPS), os sistemas de Detecção
Remota e os Sistemas de Informação Geográfica (SIG).
Pode-se considerar um Sistema de Informação como um conjunto de
componentes que permite produzir, recolher e armazenar dados, com a
finalidade de produzir informação que é essencial à tomada de decisão
(DiBiase, 2001). Se os dados se referirem a localizações geográficas,
podemos então dizer que estamos perante um Sistema de Informação
Geográfica (Artimo, 1994).
Os SIG integram operações correntes de gestão de base de dados, como
organização, armazenamento, manipulação, pesquisa de informação e
análises estatísticas, com os benefícios de visualização e de análises
geográficas únicas proporcionadas pela utilização de mapas. Estas
capacidades distinguem os SIG de outros sistemas de informação, e fazem
desta uma ferramenta valiosa e insubstituível para explicar eventos, prever
resultados e planear estratégias, permitindo aumentar prodigiosamente as
capacidades humanas para conhecer a complexidade do mundo real
(Machado, 1993).
A expressão “Sistema de Informação Geográfica” foi usada pela primeira vez
na década de 1960, por Roger Tomlinson, quando coordenou o Canadian
Geographic Information System (CGIS), destinado a armazenar um vasto
conjunto de informação relativa ao inventário das aptidões do solo a nível
nacional (Coppock e Rhind, 1991).
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Devido à heterogeneidade da sua comunidade de utilizadores e áreas de
aplicação, não existe uma definição universal para os Sistemas de
Informação Geográfica (Maguire, 1991; Heywood et al., 2002; Davis, 2001).
O campo dos SIG é caracterizado por uma grande diversidade de áreas de
aplicação e consiste em juntar ideias desenvolvidas em muitos domínios,
como por exemplo, a cartografia, a informática, a matemática, a geologia, a
agricultura e a geografia, só para enumerar algumas.
Assim, a expressão “Sistemas de Informação Geográfica” descreve um
ambiente tecnológico ligado também a outras componentes de caracter
social e metodológico (Painho, 2003).
Ao longo do tempo, os Sistemas de Informação Geográfica têm sido
definidos de diversas formas por variados autores. Alguns autores salientam
as capacidades dos SIG como ferramenta informática para manipulação de
informação georreferenciada. Neste sentido, Burrough (1986), define os SIG
como “um conjunto poderoso de ferramentas para a recolha,
armazenamento, organização e selecção, transformação e representação da
informação de natureza espacial do mundo real, para um conjunto particular
de objectivos”, enfatizando assim os SIG como ferramentas informáticas
vocacionadas para a análise de dados espaciais.
Um SIG pode ser considerado não só como um conjunto de ferramentas
informáticas, mas incluir também outros componentes sem os quais não
seria possível atingir os objectivos pretendidos. O conceito de SIG pode ser
assim alargado de forma a constituir "um conjunto organizado de hardware,
software, dados geográficos e pessoas (peopleware), destinados a
eficientemente obter, armazenar, actualizar, manipular, analisar e mostrar
todas as formas de informação geograficamente referenciadas (ESRI, 1990).
Outros autores consideram os SIG como casos especiais de Sistemas de
Informação, onde é possível integrar informação espacial e não espacial.
“Um SIG é uma tecnologia da informação que permite o armazenamento,
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análise e representação tanto de dados espaciais como não espaciais”
(Parker, 1988).
Refira-se ainda a capacidade dos SIG como “um sistema de apoio à
decisão, que envolve a integração de dados georreferenciados, num
ambiente orientado para a resolução de problemas" (Cowen, 1988).
Tendo-se desenvolvido de uma forma acelerada nas últimas décadas, os
SIG são aceites actualmente como uma ferramenta essencial para o uso
efectivo da Informação Geográfica. Os SIG vieram modificar de modo
notável a velocidade a que a informação georreferenciada pode ser
produzida, actualizada, analisada e disseminada (CNIG, 1994).
Mais recentemente, em alternativa às perspectivas tecnológicas anteriores,
os SIG são encarados como uma ciência da informação espacial, designada
por Michael Goodchild (1992) como Geographic Information Science (GISc).
A Ciência da Informação Geográfica (CIG) é o ramo da Ciência da
Informação que estuda a Informação Geográfica. Esta disciplina envolve
tanto a investigação sobre Informação Geográfica como a investigação com
Informação Geográfica, e estuda o impacto da Informação Geográfica na
sociedade (Goodchild et al.; 1999, Mark, 2003; Rocha, 2005).
Estas perspectivas reflectem as diferentes aplicações SIG e os diversos
interesses dos seus utilizadores. Os SIG são assim uma disciplina
multidisciplinar e integradora dado que envolve diferentes áreas do saber.
Koshkariov et al. citado por Machado (1993) apresenta uma visão
abrangente dos SIG definindo como “um complexo, homem-máquina ou
ainda hardware-software, que possibilita a captura, o processamento, a
visualização e distribuição de dados georreferenciados integrando
informação e conhecimentos sobre o território, úteis à investigação e às
actividades da geografia aplicada e envolvendo inventários, análises,
modelação, destinados ao planeamento ambiental e ao ordenamento do
território”.
Como ferramenta informática, podemos decompor um SIG em vários
subsistemas:
− Um subsistema para a entrada de dados, capaz de efectuar a
aquisição de informação analógica (papel) e digital;
− Um subsistema para integração e gestão de dados, com funções
relativas ao armazenamento, organização e gestão da informação em
base de dados;
− Um subsistema de análise integrada de dados gráficos e
alfanuméricos, das quais destacam as funções de pesquisa, de
sobreposição (overlay), de conectividade e análise de vizinhança e
proximidade;
− Um subsistema de visualização de dados, capaz de gerar outputs sob
a forma de mapas, tabelas de valores e texto.
Considerando os subsistemas apresentados, as TIG, são exploradas de
forma diferenciada, no âmbito de um projecto SIG (Figura 3.11).
Figura 3.4: As TIG e a sua utilização no contexto de um projecto SIG (Fonte: Julião, 2001)
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A Virtual Reality (VR) e a World Wide Web (WWW), apesar de não serem na
sua essência TIG, são utilizadas nas fases de visualização e comunicação
de resultados, podendo também incorporar algumas funções de análise de
dados (Julião, 2001).
Actualmente podemos “olhar os SIG como o conjunto dos saberes
associados ao conhecimento do comportamento geo-espacial de fenómenos
(Ciência de Informação Geográfica) que permitem uma integração quase
perfeita de dados de naturezas diversas possibilitando uma interacção via
WEB” (Painho; 2003).
Os SIG desenvolveram um conjunto de funções que permitem visualizar em
conjunto a informação espacial e alfanumérica. Como já foi referido, a
visualização é reconhecida como um meio para seleccionar e aceder a
informação relevante de modo a analisar e interpretar dados e efectuar o
reconhecimento de padrões complexos.
O papel da visualização nas tarefas executadas por um SIG tem aplicação
ao nível da integração e gestão da base de dados (monitorização visual da
estrutura dos dados), na análise integrada de dados (baseadas em
operações visuais) bem como na comunicação dos dados (mapas, tabelas e
texto).
Como subsistema dos SIG, a visualização tem servido para compreender e
descrever padrões de distribuição espacial. A transformação de grandes
quantidades de dados em representações visuais é benéfica para o
processo cognitivo de análise da informação porque liberta o cérebro
humano para tarefas relacionadas para a compreensão de padrões e
relações espaciais complexas.
De um modo geral, a visualização é o uso da representação visual (imagens)
suportada por computador, da percepção da realidade, para ampliar a
aquisição de conhecimentos (Figura 3.5).
Figura 3.5: Processo de visualização (Fonte: http://www.siggraph.org)
O uso do termo visualização na literatura cartográfica surge através de
Philbrick em 1957 (ICA, 1999) argumentando que “a interpretação de
fenómenos geográficos depende da visualização de mapas”.
No entanto, apenas em 1987, após a publicação do “relatório McCormick”,
baseado no workshop sobre Visualização Científica, a ideia da visualização
na Cartografia teve grande significado para os cartógrafos.
Após a publicação do “relatório McCormick” pelo U.S. National Science
Foundation, vários cartógrafos iniciaram diversos estudos nesta área para a
formulação de uma teoria da visualização cartográfica. De maneira
simplificada, a visualização cartográfica significa a utilização de métodos
gráficos para a análise e apresentação de dados (Dibiase et al., 1992). A
ênfase da visualização está mais no poder exploratório dos dados do que
em aspectos comunicativos, mais direccionada para a descoberta e
compreensão de fenómenos que ocorrem no espaço.
As técnicas provenientes da visualização cartográfica trouxeram novas
capacidades de utilização dos mapas, que não existiam nos mapas em
papel, nomeadamente, interactividade, visualizações múltiplas dos dados e a
possibilidade de representações dinâmicas (Elzakker, 1999).
Assim, o principal objectivo da representação visual dos dados é explorar a
eficácia do sistema visual humano no reconhecimento de padrões e relações
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espaciais, tendo como fim a análise, o processamento e a tomada de
decisão. A visualização procura mostrar, através dos dados representados,
algumas características relevantes, fazendo com que se tornem mais fácil e
intuitivamente entendidas pelo utilizador (Taylor, 1994).
A representação de dados espaciais pode ser realizada por intermédio de
produtos cartográficos divulgados através de novos meios de comunicação
como a Internet, na qual se destaca a World Wide Web (Kraak, 2001b). Esta
tese é reforçada por Peterson (2000) quando afirma que a WEB se tornou no
principal meio de comunicação e distribuição de produtos cartográficos. O
seu crescimento, juntamente com a sua arquitectura distribuída e
descentralizada com milhares de servidores espalhados geograficamente, os
conteúdos dinâmicos e capacidades interactivas vieram trazer novas
potencialidades para a disponibilização de Informação Geográfica.
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3.3 Atlas electrónicos
O desenvolvimento dos Atlas electrónicos iniciou-se no final dos anos 80. O
Atlas de Arkansas (Estados Unidos) é considerado o primeiro Atlas
Electrónico. Este Atlas possui apenas um conjunto de mapas estáticos que
podem ser acedidos através de um menu. O desenvolvimento destes Atlas
surge paralelamente com a introdução dos computadores na Cartografia. No
início, o seu desenvolvimento era limitado por factores como a capacidade
de armazenamento e a resolução do monitor (Kraak, 2001c).
Os primeiros Atlas eram apenas cópias das edições de papel, sendo
conhecidos como View-only. Mais tarde, os produtores começaram a utilizar
opções adicionais que o ambiente digital oferece, como por exemplo,
interactividade, introduzindo, então, os Atlas interactivos e os analíticos.
Esses Atlas permitem que o utilizador decida o detalhe que pretende
visualizar e o seu conteúdo.
Assim, Kraak e Ormeling (1998), sugerem a existência de três tipos de Atlas
Electrónicos:
a) Atlas Electrónicos view-only, que podem ser considerados como
versões electrónicas de edições dos Atlas em papel, sem
funcionalidades extras. Possuem a vantagem de ter um custo de
produção e distribuição menor, pois podem ser gravados em CD-
ROM;
b) Atlas Electrónicos interactivos, que permitem ao utilizador
manipular os dados. Num ambiente interactivo o utilizador pode
alterar a simbologia de cores, ajustar o método de classificação ou
modificar o número de classes, gerando novos mapas, sem alterar
os dados originais. São dirigidos para um público com alguns
conhecimentos informáticos;
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c) Atlas Electrónicos analíticos, que possibilitam explorar melhor o
ambiente digital. Neste tipo de Atlas, os dados podem ser
combinados, e o utilizador não fica restrito somente aos temas
seleccionados pelo produtor do Atlas. Podem ser efectuados
cálculos e manipulações sobre áreas geográficas, sobre temas,
além da disponibilidade de algumas funcionalidades específicas
de um SIG. A ênfase está no acesso à informação espacial e na
visualização do resultado. Este tipo de Atlas pode ser encontrado
na WEB.
Na sua forma mais simples, um Atlas Electrónico emula a aparência dos
tradicionais Atlas em papel. Segundo Slocum (1999), um Atlas Electrónico é
"uma colecção de mapas (e base de dados) que está disponível num
ambiente digital". A principal vantagem de um Atlas Electrónico é permitir ao
utilizador manipular os mapas e a base de dados de uma forma que não é
possível nos Atlas tradicionais (papel).
A utilização de Atlas Electrónicos traz algumas vantagens, tais como:
− Exploração de dados num ambiente gráfico interactivo;
− Utilização de mapas animados, especialmente para a representação
de mudanças temporais;
− Utilização de multimédia (som, vídeo, Realidade Virtual);
− Possibilidade do utilizador construir os seus próprios mapas.
Alguns autores, como Koop (1998) e Schneider (1999), definem os
chamados Atlas Information System (AIS). A diferença básica entre um SIG
e um AIS é que enquanto um SIG possui ferramentas que permitem
recolher, armazenar, manipular, modelar, analisar e visualizar a Informação
Geográfica, a ênfase do AIS está centrada na visualização da informação.
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Isto significa que as análises realizadas num Atlas Electrónico estão
fortemente baseadas no conhecimento e experiência do utilizador sobre o
assunto apresentado, enquanto que num SIG as análises são auxiliadas por
processamentos computacionais.
As diferenças básicas entre um AIS e um SIG mostradas na Tabela 2.1 são
analisadas por Schneider (1999) considerando as seguintes características:
uso da interface gráfica, utilizador, controle, objectivo principal, dados e meio
de saída.
Tabela 3.1: Principais diferenças entre AIS e SIG (Fonte: adaptado Schneider, 1999)
AIS SIG
Uso da interface gráfica Mais fácil Complexo
Utilizador Não especialista Especialista
Controle Produtor Utilizador
Objectivo principal Visualização dos dados Manipulação dos dados
Dados Editados Bruto
Formato de saída Papel/monitor Papel/monitor
Nesta análise, o uso da interface gráfica num SIG é considerado
complexo devido ao facto de num SIG executarmos procedimentos mais
complexos como entrada de dados, a sua análise e visualização,
enquanto que num Atlas a interface é mais simples, porque o objectivo é
a visualização da informação e não o processamento.
Em relação aos utilizadores, Schneider afirma que os utilizadores de um
SIG são especialistas enquanto que os utilizadores de um Atlas podem
não ser especialistas. A utilização de um Atlas não requer conhecimentos
especializados.
Em relação ao controle, num SIG, o utilizador deverá ter conhecimentos
sobre o assunto para poder realizar os processamentos que necessita,
necessitando em muitos casos de criar funções específicas que não
estão implementadas através das linguagens de programação
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disponibilizadas pelos diversos software SIG. Num Atlas o seu produtor
define que funções vão ser disponibilizadas, restringindo as capacidades
do utilizador.
O objectivo principal de um Atlas consiste na visualização dos dados,
permitindo que o utilizador, a partir do seu conhecimento, faça as
análises necessárias. Num SIG, o objectivo principal é a manipulação e
processamento dos dados para análise espacial.
Quanto ao formato de saída, os mapas podem ser visualizados tanto no
monitor de um computador como podem ser impressos.
Actualmente existem alguns Atlas nacionais disseminados na Internet,
destacando-se o Atlas do Canadá15, o Atlas Nacional dos Estados Unidos16
e o Atlas Nacional da Suíça17 (Kraak, 2001c).
Devido às características intrínsecas da WEB, esta oferece capacidades
interactivas, e permite o acesso a uma vasta audiência. Os Atlas na Internet
permitem hyperlinks a outros sites da WEB, além das tradicionais
informações associadas (gráficos, textos, tabelas). Neste sentido, os Atlas
transformam-se em portais de informação com acesso a grandes bases de
dados (Buckley, 2003).
Os Atlas disponibilizados na WEB representam um meio diferente de
visualizar e interagir com a informação. Representam uma ferramenta muito
importante nas sociedades modernas, sendo utilizados nas escolas e
organizações públicas e privadas.
15 http://atlas.nrcan.gc.ca/site/index.html 16 http://www-atlas.usgs.gov/ 17 http://www.karto.ethz.ch/atlas/index
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4. Distribuição de Informação Geográfica na WEB
Os recentes desenvolvimentos tecnológicos, associados à Internet e, em
especial à WEB (recursos sofisticados, crescente capacidade de
processamento e de transporte de informação), têm vindo a criar excelentes
condições para o desenvolvimento de novos ambientes para publicação,
acesso, exploração e distribuição da Informação Geográfica.
A Internet rapidamente se tornou no meio preferencial para a disseminação
de informação e os SIG rapidamente adaptaram-se a este ambiente.
Actualmente todos os principais fornecedores de aplicações SIG dispõem de
alternativas para a disseminação de Informação Geográfica através da WEB.
A WEB é actualmente um meio privilegiado para a publicação e
disseminação de mapas, tornando-se numa plataforma atraente para
disponibilização de informação espacial devido a vários factores:
independência de plataforma, facilidade no seu uso e acesso. A Internet veio
alterar a acessibilidade à Informação Geográfica criando um canal
alternativo para a sua divulgação e disponibilização, constituindo também
um meio de transmissão de informação, através, por exemplo, da
importação (download) directa por um utilizador. Os serviços de
transferência de informação existentes através da Internet (HTTP e FTP)
proporcionam um acesso actualizado e rápido à informação. (Elzakker,
2001; Gartner, 1999; Peng, 1997).
Estas potencialidades proporcionam um aumento do número de utilizadores
e um valor acrescentado para a Informação Geográfica.
Uma das grandes limitações das aplicações SIG centradas na Internet era a
adopção de tecnologias proprietárias, com a sua própria estrutura de base
de dados, arquitectura e formatos. Assim, as soluções apresentadas não
permitiam a integração de dados provenientes de diversas fontes e formatos,
tornando a interoperabilidade uma tarefa difícil. A interoperabilidade visa
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garantir a partilha e a troca de informações entre sistemas, evitando sujeitar
a informação a transformações que possam alterar o seu conteúdo.
Em Agosto de 1994 foi fundado o OpenGis Consortium, hoje Open
Geospatial Consortium, com o objectivo de conceber especificações para a
integração de Informação Geográfica e seu processamento, de forma a
permitir a utilização e divulgação de informação de forma aberta e
independente do suporte utilizado (OGC, 2005).
Na perspectiva do OGC, os produtos e serviços que se adaptarem às suas
especificações, permitirão ao utilizadores trocarem livremente informações
espaciais independentemente da sua plataforma ou formato (OGC, 2005).
Neste capítulo pretende-se, assim, apresentar os conceitos ligados à
disponibilização de Informação Geográfica na WEB. Em primeiro lugar
descrevem-se os métodos e formas de publicação de Informação Geográfica
na WEB.
Seguidamente apresentam-se os aspectos relevantes dos Web Services que
permitem a troca de Informação Geográfica, utilizando a Internet como canal
de comunicação e as especificações Open Geospatial Consortium como
regras para a publicação dessa informação.
O consórcio apresenta uma arquitectura para a criação de uma diversidade
de Web Services que no seu conjunto proporcionam a disponibilização de
Informação Geográfica na WEB. Neste contexto, será apresentada de forma
mais detalhada a especificação WMS.
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4.1 Métodos para publicação de mapas na WEB
A Internet e a WEB constituem actualmente um meio privilegiado para a
disponibilização de grandes quantidades de Informação Geográfica
tornando-se assim num instrumento para a comunicação e visualização de
produtos cartográficos.
A WEB é caracterizada pela sua capacidade interactiva e pelos conteúdos
dinâmicos que disponibiliza facilitando o acesso, análise e a transmissão de
dados espaciais (Peng, 1997). Na WEB é cada vez mais frequente encontrar
conteúdos de diferentes fontes e, dada a sua natureza, permite um certo
grau de interactividade. O utilizador final pode ter acesso a estes dados em
tempo real sem que para tal necessite adquirir software específico. As
ligações são dinâmicas, o que permite utilizar sempre a informação mais
recente que reside no servidor.
A distribuição de mapas através da Internet não é novidade. Os mapas têm
sido disseminados na Internet durante muitos anos através do protocolo
FTP, que permite a cópia de ficheiros entre dois computadores ligados em
rede. No entanto, além de ser necessário o utilizador copiar os ficheiros para
o seu disco local, era necessário, a maior parte das vezes, converter ou
descomprimir estes mapas antes de serem utilizados. Adicionalmente, o
utilizador necessitava de ter software específico para manipular a
Informação Geográfica.
A disponibilização e visualização de mapas na Internet iniciou-se através de
páginas estáticas desenvolvidas em HTML que apresentavam mapas no
formato imagem GIF ou JPEG. A linguagem HTML apresenta opções
limitadas pois permite apenas disponibilizar mapas no formato matricial,
seleccionar áreas do mapa e anexar informações a essas áreas através de
hyperlinks.
Actualmente, a tecnologia WebGIS permite integrar, disseminar e comunicar
visualmente Informação Geográfica na WEB através de um browser.
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50
4.1.1 WebGIS
A tecnologia WebGIS permite disponibilizar na WEB informação geográfica e
funções tipicamente associadas aos SIG, designadamente funções de
navegação do tipo “zoom” e “pan” e funções de pesquisa gráfica e
alfanumérica (Henriques et al., 1999).
Este tipo de tecnologias permite disponibilizar informação no formato
vectorial e raster na WEB, aumentando a interactividade e reduzindo o
tempo de download da informação. Deste modo, o utilizador pode aceder e
manipular informação geográfica sem necessitar de ter conhecimentos
prévios em Sistemas de Informação Geográfica para, por exemplo, localizar
uma determinada área num dado concelho ou estabelecer uma zona de
protecção (buffer) à sua volta. A Informação Geográfica e as funcionalidades
proporcionado pelos SIG passam a estar disponíveis ao cidadão e o
mercado dos utilizadores é tanto mais vasto quanto o número de cidadãos
que se encontra ligado à Internet.
O termo Sistema de Informação Geográfica Distribuída (SIGD) é utilizado
por Plewe (1997) para descrever o processo que permite disponibilizar a
Informação Geográfica para inúmeros utilizadores, acompanhado de
mecanismos de manipulação. Um SIGD pode assentar num modelo simples,
onde os mapas previamente desenhados estão disponíveis na WEB, ou num
modelo mais complexo que integra sistemas SIG, concebidos para
utilizadores especializados ou não, com mapas dinâmicos.
Actualmente existem várias ferramentas que permitem disponibilizar na
Internet algumas "funcionalidades SIG", ou seja, visualizar mapas e
informação alfanumérica associada e permitir ao utilizador efectuar
pesquisas, quer gráficas quer alfanuméricas.
Plewe (1997) refere que existem algumas maneiras básicas para publicar
Informação Geográfica na WEB:
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51
− Copiando a base de dados geográfica completa ou parcialmente para
o cliente, necessitando os utilizadores de experiência em SIG e de
software para manipular esses dados;
− Disponibilizando mapas estáticos em páginas HTML, em formato
raster (GIF ou JPEG);
− Permitindo a navegação através de mapas dinâmicos;
− Permitindo ao cliente a realização de consultas e análises (cálculo de
áreas, distâncias e buffer zones) sobre a base de dados no servidor,
assim como a navegação em mapas dinâmicos.
4.1.2 Estratégias de implementação de WebGIS
Para a implementação de funcionalidades de WebGIS podem ser usadas as
seguintes estratégias (Foote e Kirvin, 1998):
I. Estratégia focada no servidor (Server-Side);
II. Estratégia focada no cliente (Client-Side);
III. Servidor/cliente em equilíbrio (Hybrid).
I. Estratégia focada no servidor (Server-side)
Neste tipo de estratégia, o utilizador (cliente) submete um pedido de dados
ou de análise a um servidor WEB (Figura 4.1). O servidor processa o pedido
e envia os resultados para o cliente.
Figura 4.1: Estratégia Server-Side (Fonte: Adaptado Foote e Kirvin, 1998)
Esta implementação tem os seguintes passos:
1. Um utilizador faz um pedido pelo browser WEB;
2. O pedido é enviado pela Internet a um servidor;
3. O servidor processa o pedido;
4. A resposta devolvida ao utilizador é visualizada num browser
WEB.
As vantagens da estratégia de Server-Side incluem:
1. A possibilidade de concentrar grandes quantidades de dados e
programas no servidor de forma económica e de fácil gestão dos
dados;
2. Considerando um servidor muito potente, o tempo de resposta a um
pedido pode ser muito curto.
Estes sistemas apresentam algumas desvantagens:
1. Todos os pedidos (mesmo os mais pequenos) devem ser dirigidos
ao servidor e processados. As respostas são então devolvidas ao
cliente pela Internet gerando um aumento de troca de dados.
2. A performance é afectada pela largura de banda nas comunicações
via Internet;
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52
3. As aplicações não tiram proveito do poder de processamento do
computador do utilizador (cliente) que somente é usado submeter um
pedido e mostrar o resultado.
II. Estratégia focada no cliente (Client-Side)
Esta estratégia pressupõe que os utilizadores (clientes) podem executar
alguma manipulação e análise dos dados localmente, nos seus próprios
computadores (Figura 4.2). Em vez de forçar o servidor a fazer a maioria do
trabalho, algumas das capacidades SIG são carregados no cliente, sendo os
dados processados localmente. Neste tipo de estratégia, os servidores
encapsulam a informação em formatos gráficos, que podem ser
apresentados por meio de programas adicionais (plug-ins)18 acoplados a
browsers como o Netscape ou o Internet Explorer ou por meio de applets
JAVA.
Figura 4.2: Estratégia Client-Side (Fonte: Adaptado Foote e Kirvin, 1998)
Esta arquitectura funciona do seguinte modo:
1. Um utilizador faz um pedido pelo browser WEB;
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53
18 Plug-ins são programas desenvolvidos em linguagens de programação como o C ou o C++ segundo uma API (Aplication Programming Interface), e é específica para cada browser. No essencial, os plug-ins permitem embeber no browser novas funcionalidades e o suporte para novos formato de dados. Apresentam como grande desvantagem não serem independentes da plataforma de visualização, tornando necessário o desenvolvimento de versões para cada plataforma, sistema operativo ou browser utilizado. Por outro lado, é necessário importar e instalar previamente o plug-in, para poder usufruir das suas capacidades. Adicionalmente, por cada nova versão que é desenvolvida, é necessário proceder a uma nova instalação.
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54
2. O pedido é enviado pela Internet a um servidor;
3. O servidor processa o pedido;
4. A resposta é devolvida ao utilizador, os dados e applets são
enviados conjuntamente, permitindo ao utilizador processar os dados
no seu computador. No caso de ser utilizado um plug-in, é requerida a
sua instalação prévia.
Nas vantagens deste sistema pode-se destacar:
1. Tira proveito de utilizadores com computadores poderosos;
2. Controle dos dados por parte do utilizador;
3. Reduz os pedidos via Internet.
Como desvantagens destes sistemas temos:
1. São enviadas pela Internet grandes quantidades de dados e applets;
2. Os utilizadores podem não ter computadores com grande
capacidade de processamento;
3. Os utilizadores podem não ter conhecimento suficiente para
utilização e análise dos dados.
III. Servidor/cliente em equilíbrio (Hybrid)
As duas estratégias anteriores podem ser combinadas (estratégia híbrida)
resultando assim num equilíbrio entre o lado do servidor e o lado do cliente
(Figura 4.3).
Figura 4.3: Estratégia Híbrida (Fonte: Adaptado Foote e Kirvin, 1998)
As tarefas que envolvam bases de dados e complexas análises espaciais
podem ser executados no servidor e tarefas que envolvam controle dos
dados podem ser executadas pelo utilizador (cliente).
O funcionamento desta arquitectura é a seguinte:
1. Um utilizador faz um pedido pelo browser WEB;
2. O pedido é enviado pela Internet a um servidor;
3. O servidor processa o pedido;
4. A resposta é devolvida ao utilizador;
5. Continua a interacção e transferência de dados.
A tabela seguinte apresenta um resumo das estratégias de implementação
apresentadas anteriormente.
Tabela 4.1: Resumo de estratégias de implementação de WebGIS (Fonte: adaptado Cabral, 2001)
Server-Side Client-Side Hybrid
Tarefas do servidor
• Navegação
• Pesquisa
• Análise
• Desenho de
mapas
• Pesquisa
• Análise
• Desenho de mapas
• Análise
• Desenho de mapas
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Tarefas do cliente
• Visualização • Visualização
• Pesquisas
• Navegação
• Visualização
• Elaboração de
pesquisa
• Navegação
Formato de transferência dos dados
• Raster • Vectorial • Raster/Vectorial
Todas estas estratégias recaem na arquitectura clássica cliente/servidor,
vulgarmente conhecida por arquitectura em camadas.
A arquitectura cliente/servidor original é denominada de arquitectura de duas
camadas (two-tier), já que seus componentes estão logicamente distribuídos
entre dois níveis, o do cliente (serviços de apresentação) e o do servidor
(acesso aos dados) (Figura 4.4).
Figura 4.4: Arquitectura two-tier
Este tipo de arquitectura poderá ter problemas:
− É difícil e cara de modificar em caso de alterações na componente
“regras de negócio”;
− Alterações ao nível do servidor de dados (localizações e acesso)
implicam alterações nos clientes;
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56
− Quando exista um número muito grande de clientes a aceder ao
servidor.
Estes factos levaram à evolução para a arquitectura multi-tier, tipicamente
empregue em sistemas baseados na WEB.
A arquitectura multi-tier acrescenta, entre a camada cliente e a camada
servidor, uma camada intermediária, correspondente às “regras do negócio”,
que recebe o nome de servidor aplicacional (Figura 4.5).
Figura 4.5: Arquitectura three-tier
A nível de distribuição de Informação Geográfica, a arquitectura adoptada é
cliente/servidor, three-tier ou n-tier (Peng e Tsou, 2003). Este modelo é
composto por um cliente (browser WEB) com capacidade para mostrar
Informação Geográfica. A aplicação pode ser escrita em Java, Javascript, ou
simples HTML. Por intermédio desta aplicação, o utilizador manipula a
informação apresentada, com maior ou menor interactividade, dependendo
da tecnologia usada.
A camada aplicacional é composta por um servidor WEB (HTTP), que está
ligado a um servidor SIG para responder a pedidos sobre Informação
Geográfica.
O servidor de dados recebe, processa e devolve os pedidos do servidor
aplicacional.
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57
Neste tipo de estrutura, a aplicação cliente recebe as solicitações do
utilizador através de uma interface e efectua um pedido ao servidor. O
servidor HTTP recebe o pedido do cliente e encaminha o pedido ao servidor
SIG. O servidor SIG interpreta o pedido e solicita os dados geográficos que
necessita e gera um mapa como resposta. O servidor HTTP acede ao mapa
gerado e devolve-o como resposta ao cliente que visualiza o mapa. A Figura
4.6 apresenta um resumo da arquitectura cliente/servidor para a
disseminação de Informação Geográfica na WEB.
Figura 4.6: Arquitectura cliente/servidor para disseminação de Informação Geográfica
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58
4.1.3 WebMaps
É possível distinguir dois métodos par inserir mapas na WEB. Na Figura 4.7
apresenta-se uma classificação para os mapas na Web. O esquema
distingue os mapas na WEB em estáticos e dinâmicos. Cada uma destas
categorias é subdividida adicionalmente view-only maps e interactive maps
(Kraak, 2001a).
Figura 4.7: Classificação de WEB Maps (Fonte: Kraak, 2001a)
Até há poucos anos, a informação geográfica era disseminada na WEB
através de mapas estáticos (view only maps), em formato GIF ou JPEG, com
problemas inerentes relativamente ao detalhe apresentado, portanto com
baixo nível de interactividade. Este tipo de mapa é o mais fácil de encontrar,
pois deriva dos produtos cartográficos originais, os quais são digitalizados e
inseridos na WEB em formato imagem.
Os mapas estáticos também podem ser interactivos (interactive maps). As
aplicações mais interactivas baseiam-se em mapas de áreas sensíveis
(imagemaps) que permitem associar a uma imagem ligações a outras
imagens e/ou páginas WEB. Neste caso, o mapa funciona como interface
para outros dados, dado que uma entidade geográfica pode conduzir a
outras fontes de informação na WEB. Esta interactividade pode também
significar que o utilizador tem opções de visualização sobre o mapa.
Actualmente existem várias ferramentas que permitem disponibilizar na
Internet algumas "funcionalidades SIG", ou seja, funções de zoom
(aproximação e afastamento) e de pan (deslocamento), alteração de
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simbologia, visualizar mapas e informação alfanumérica associada e permitir
ao utilizador efectuar pesquisas, quer gráficas quer alfanuméricas.
Os mapas dinâmicos (view only) podem ser simplesmente GIF´s animados
onde várias imagens, cada uma representando uma imagem da animação,
são posicionadas uma após outra e o browser WEB repete continuamente a
animação.
Os mapas dinâmicos interactivos introduzem o conceito de mudança,
permitindo ao utilizador tomar determinadas decisões (definir caminhos,
mudanças de direcções), como é exemplo o VRML (Virtual Reality
Modelating Language).
Köbben e Kraak (1999) introduzem a ideia de um utilizador cartógrafo,
alguém que à medida que explora o espaço, constrói mapas estáticos ou
dinâmicos. Este facto permite uma nova atitude que possibilita ao utilizador
produzir análises e visualizações, ou seja, conceber os seus próprios mapas.
O utilizador deixa de estar dependente daquilo que o cartógrafo decidiu
colocar no mapa podendo criar os seus mapas de acordo com as suas
necessidades. Esta nova perspectiva obrigou os cartógrafos a pensarem em
novas formas de disseminação cartográfica e na criação de ferramentas que
permitam os utilizadores construírem de forma dinâmica e interactiva os
seus mapas pessoais.
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61
4.2 Interoperabilidade e o Open Geospatial Consortium
4.2.1 Interoperabilidade
Actualmente, interoperabilidade é uma palavra chave na área da Informática,
pois com a popularização da Internet, aumentou significativamente o número
de aplicações que interagem através das redes de comunicação e com a
necessidade de trocar dados independentemente da plataforma do
utilizador.
O termo interoperabilidade pode ser definido de várias formas, mas
basicamente consiste na possibilidade da partilha eficiente de informação
entre vários sistemas, aliada a uma possibilidade de comunicação entre
diferentes sistemas de informação.
Aybet (1997) define a interoperabilidade como uma capacidade de um
utilizador ou de um componente do computador aceder a uma variedade de
recursos heterogéneos por meio de um único interface. Pretende-se
essencialmente, estabelecer a integração de várias soluções tecnológicas.
Para Goodchild et al. (1997), a interoperabilidade pode ser definida de várias
formas:
− Tornar aberta a estrutura interna dos formatos de dados;
− Permitir que os utilizadores desenvolvam aplicações que combinem
componentes de software de diferentes fabricantes, conforme as suas
necessidades;
− Viabilizar a capacidade de conversão de dados entre diferentes
softwares sem perda de informação;
− Desenvolver interfaces uniformizados para os utilizadores.
Cliff Kottman, vice-presidente do OGC, citado por Julião (2001), define a
interoperabilidade como: “processamento de Informação Geográfica aberto e
interoperável, ou, a capacidade de partilhar Informação Geográfica
heterogénea e recursos para o seu processamento de forma transparente
num ambiente em rede.”
Rocha (2005) entende a interoperabilidade não só ao nível da comunicação
entre os diferentes componentes de software, mas também na capacidade
de partilha e conjugação de conhecimento entre as diversas áreas que
contribuem para a CIG. Define a interoperabilidade como “a capacidade de
comunicar, executar programas entre diferentes unidades funcionais sem o
utilizador se preocupar com as características específicas de cada uma
dessa unidades”.
A interoperabilidade em SIG é uma questão cada vez mais importante, tendo
em vista o aumento de dados geográficos disponíveis e o crescimento
exponencial de novos sistemas informáticos e aplicações. Nas últimas
décadas têm-se assistido à transição de sistemas informáticos fechados e
centralizados para sistemas mais simples e distribuídos e com a
preocupação de integrar informação de diversas fontes e formatos (Figura
4.8).
Figura 4.8: Informação Geográfica adquirida (Fonte: Buehler e Mckee, 1998)
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Para ultrapassar as dificuldades inerentes a esta transição, a questão chave
é a interoperabilidade. O principal objectivo é que sistemas independentes
consigam trocar informações entre si de forma transparente, apesar de
possuírem formatos distintos e potencialmente incompatíveis.
A ênfase na interoperabilidade levou a que os principais fabricantes de
software, que tradicionalmente competem entre si no desenvolvimento de
tecnologias proprietárias, se preocupem agora em tornar abertos os seus
sistemas de forma a permitir aos utilizadores focarem-se mais no acesso,
gestão, análise e visualização dos seus dados do que na tecnologia utilizada
(Astroth, 1998).
Assim, para os utilizadores de aplicações SIG significa a liberdade e
capacidade para aceder a ambientes de processamento de dados que
podem utilizar diferentes produtos comerciais e conter diferentes formatos de
dados, simplificando o conhecimento exigido aos utilizadores na utilização
de aplicações.
Até meados da década de 90, as disciplinas ligadas à Informação
Geográfica foram desenvolvidas de forma independente, segundo
tecnologias proprietárias, pois o segredo estava justamente na forma de
armazenamento, recuperação e processamento dos dados espaciais. Estas
ilhas de informação dificultavam a partilha dos dados, funcionalidades e
poder de processamento (Goodchild et al., 1999), proporcionadas pela
criação do Open Geospatial Consortium (Figura 4.9).
Rocha (2005) destaca o papel do Open Geospatial Consortium no sentido de
criar e agregar sinergias entre todos os parceiros na área dos SIG.
Figura 4.9: OGC remove barreiras à interoperabilidade (Fonte: Buehler e Mckee, 1998)
Só quando os vários Sistemas de Informação Geográfica forem capazes de
trocar livremente todos os tipos de informação espacial sem envolver
processos de conversão que possam resultar na perda de conteúdo e
integridade dos dados e conseguirem, estando interligados por uma rede,
executar aplicações que permitam manipular essa informação é que
verdadeiramente se pode falar em interoperabilidade.
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4.2.2 Open Geospatial Consortium
O OpenGeospatial Consortium assumiu um papel preponderante na
resolução dos problemas de interoperabilidade em SIG, tendo produzido
especificações abstractas, como o modelo de referência OpenGIS (Percivall,
2003) e de implementação como o Web Map Service - WMS (Beaujardiere,
2006), o Web Feature Service - WFS (Vretanos, 2005), Geography Markup
Language - GML (Cox et al., 2004) e a Web Coverage Service - WCS
(Evans, 2005) entre muitas outras, apresentando assim, um conjunto de
Web Services para disponibilização de Informação Geográfica na WEB.
O Open Geospatial Consortium é uma associação internacional sem fins
lucrativos, criada em 1994, que conta com a participação de 307 membros
(em 12-04-2006) que representam os principais sectores ligados à indústria
da Informação Geográfica (universidades, instituições governamentais,
instituições privadas, produtores de software e de informação).
O consórcio OGC dedica-se a promover o desenvolvimento de
especificações para ambientes suportados por tecnologias abertas e
distribuídas e os seus principais objectivos são (Buehler e Mckee, 1998):
− Envolver a comunidade de informação geográfica no desenvolvimento
de especificações para a interoperabilidade e na promoção da oferta
de produtos interoperáveis certificados;
− Promover a interoperabilidade entre aplicações de processamento de
informação geográfica através da colaboração entre produtores e
utilizadores;
− Sincronizar os standards das tecnologias de informação geográfica
com os standard das tecnologias de informação baseadas em
sistemas abertos, processamento distribuído e arquitectura de
componentes;
− Apresentar um forum que promova o desenvolvimento de iniciativas
relacionadas com o processamento distribuído.
O plano de actividades do Consórcio divide-se em três programas
fundamentais: o programa para o desenvolvimento de especificações, o
programa da interoperabilidade e o programa de divulgação e adopção das
especificações pela comunidade de utilizadores da Informação Geográfica
(Figura 4.10).
Figura 4.10: Organização do Open Geospatial Consortium (Fonte: www. www.opengeospatial.org)
O programa de desenvolvimento de especificações é composto pelo comité
técnico e pelo comité de planeamento, produzindo uma série de documentos
até se chegar a um consenso, do qual resulta uma especificação que é
aprovada pelo Consórcio.
O programa da interoperabilidade, ligado ao anterior através do comité de
planeamento, centra a suas actividades nas componentes informáticas para
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67
acelerar a adopção das especificações produzidas. Estas actividades
dividem-se em (OGC, 2005):
a) Test beds, para a definição, desenho, desenvolvimento e testes de
esboços de interfaces, que serão depois submetidas a análise,
revisão e aprovação pelo programa de desenvolvimento de
especificações;
b) Pilot projects, que utilizam num ambiente real diversos produtos
conforme as especificações do Consórcio;
c) Interoberability Suport Services, para apoio às organizações na
implementação de aplicações e codificações abertas;
d) Interoperability Experiments, composta por uma estrutura simples
para desenvolvimento de experiências com objectivos técnicos
bem definidos.
No âmbito deste programa, destaca-se a especificação WMS que será
utilizada na aplicação de visualização que adiante de descreve.
O programa de divulgação e adopção das especificações, visa apoiar a
criação e partilha de iniciativas que ajudem a adopção das especificações,
através de publicações, seminários, acções formação e conferências.
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68
4.3 Web Services
Os Web Services são a mais recente evolução nos padrões de
desenvolvimento de aplicações distribuídas, com capacidade para
interagirem entre si, permitindo que aplicações cooperem facilmente e
compartilhem informações e dados umas com as outras. Surgem como uma
plataforma que recorre a formatos abertos para suporte ao desenvolvimento
de aplicações distribuídas através da Internet (Araújo e Rocha, 2004).
De acordo com Kreger (2001), um Web Service corresponde a uma interface
que descreve um conjunto de operações que são acessíveis pela Internet
através de normas standards, de entre as quais se destacam: XML, SOAP,
WSDL e UDDI.
De seguida descrevem-se sumariamente as normas referidas anteriormente
(Gunzer, 2002):
− XML (eXtensible Markup Language), uma linguagem de marcação
(“Markup Language”), sob a orientação do World Wide Web
Consortium (W3C)19. Mais do que uma linguagem, a XML é uma
metalinguagem que se constitui como um conjunto de especificações
que permitem definir novas linguagens de marcadores, ou seja, não
está limitada a um conjunto fixo de marcadores, daí a sua
extensibilidade. A XML foi projectada para descrever e organizar
documentos.
− SOAP (Simple Object Access Protocol), é uma norma baseada em
XML, para troca de informações num ambiente distribuído, permitindo
que dois programas se comuniquem.
− WSDL (Web Service Definition Language), descreve os serviços do
Web Service através de XML, fornecendo uma documentação do
19 http://www.w3.org/
serviço para que possíveis clientes possam utilizá-lo de forma
automatizada.
− UDDI20 (Universal Description, Discover, and Integration), definida em
XML, corresponde a um serviço para publicar e localizar Web
Services.
A arquitectura dos Web Services é baseada na interacção entre três
elementos: o Fornecedor, o Cliente e o Catálogo (Figura 4.11).
Figura 4.11: Arquitectura dos Web Services (Fonte: Whiteside, 2005)
O Fornecedor é a entidade que cria e disponibiliza o serviço num
formato padrão, que seja compreensível para quem queira usar o
serviço.
O Catálogo é o local onde estão registados e classificados os
serviços, fornecendo ao Cliente uma descrição e localização dos
serviços.
O Cliente é a aplicação ou utilizador que usufrui do serviço. Após a
consulta do Catálogo, e caso encontre o serviço pretendido, requisita-
o directamente ao Fornecedor.
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69
20 http://www.uddi.org/
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70
Esta arquitectura descreve um conjunto de operações fundamentais na
utilização dos Web Services (Kreger, 2001): publicação, descoberta,
descrição e invocação, em que cada operação necessita de normas para
que o serviço possa ser utilizado por qualquer aplicação independentemente
da plataforma sobre a qual está sendo executado.
A publicação é o processo através do qual o fornecedor do Web Service dá
a conhecer a existência do serviço, efectuando o registo no catálogo.
A descoberta é o processo através do qual um utilizador ou aplicação
cliente, efectuando uma pesquisa no catálogo, toma conhecimento da
existência do serviço pretendido.
A descrição é o processo no qual o Web Service disponibiliza todas as
funcionalidades e formas de acesso ao serviço.
A interacção é o processo pelo qual o cliente e o servidor interagem usando
os detalhes obtidos na descrição do serviço.
Araújo e Rocha (2004) referem que “numa tentativa de criar um modelo
conceptual que defina um conjunto de serviços que abranja todas as áreas
da Informação Geográfica, o consórcio Open Geospaptial sugere a criação
de um conjunto de Web Services, através dos quais os utilizadores trocam
Informação Geográfica, de acordo com normas bem definidas”.
Os Web Services permitem suportar as especificações WMS, WFS e WCS.
Assim, serão apresentados de forma simplificada o WFS e WCS e de forma
mais detalhada a versão 1.1.1 do WMS, que irá ser implementada na
aplicação de visualização de Informação Geográfica.
4.4 Invocação dos Web Services do OGC
A especificação Web Map Service faz parte de um conjunto de serviços
definidos pelo OGC de disponibilização de Informação Geográfica aos
utilizadores através da Internet, denominado por OGC Web Services. Este
conjunto de serviços é composto principalmente por três tipos de serviços de
acesso a Informação Geográfica: Web Map Service (WMS), Web Feature
Service (WFS) e Web Coverage Service (WCS). A Figura 4.12 mostra a
relação entre estes serviços e a definição de algumas operações.
Figura 4.12: Arquitectura dos OGC Web Services (Fonte: Kolodziej, 2003)
Cada um dos serviços fornece um conjunto de operações que devem ser
executadas pelas aplicações clientes. Este conjunto de operações indica o
modo como as aplicações clientes podem executar as operações
disponibilizadas pelo servidor e o formato dos resultados que estas
devolvem (Painho et al., 2002).
SERVIÇOS DE VISUALIZAÇÃO DE INFORMAÇÃO GEOGRÁFICA NA WEB A publicação do Atlas de Portugal utilizando a especificação Web Map Service
71
SERVIÇOS DE VISUALIZAÇÃO DE INFORMAÇÃO GEOGRÁFICA NA WEB A publicação do Atlas de Portugal utilizando a especificação Web Map Service
72
Estas operações podem ser executadas através da utilização de um browser
comum (Internet Explorer, Netscape, Firefox), sob a forma de um protocolo
HTTP URL. O protocolo HTTP suporta dois métodos de requisição: GET21 e
POST22.
Um pedido de um serviço corresponde a um URL que contém o endereço do
servidor seguido de um conjunto de parâmetros separados pelo caracter “&”.
A sintaxe de um pedido é dado pela expressão
http://host[:port]/path[?{name[=value]&}], em que o host[:port] representa o
nome ou o endereço IP do servidor que aloja o serviço, sendo o parâmetro
port opcional e corresponde à porta em que o servidor Web está a receber
os pedidos. O elemento path corresponde à estrutura de directorias do
servidor que indica o caminho para o serviço. Os parâmetros de entrada que
são enviados para o servidor surgem a seguir ao símbolo ? na forma de um
par constituído por name=value. Caso exista mais do que um par, o símbolo
& é utilizado como separador (Tabela 4.2).
Tabela 4.2: Estrutura de um pedido WMS (Fonte: adaptado Beaujardiere, 2006)
Componente do URL Descrição
http://host[:port]/path[?{name[=value]&}] Prefixo do URL
Name=Value& Cada pedido pode ter um ou mais parâmetros, sendo estes constituídos por um par Name/Value.
A ordem em que os parâmetros são apresentados não é relevante e apenas
o Value é case sensitive.
Em qualquer dos serviços referidos anteriormente, existem vários
parâmetros que são comuns na invocação de qualquer operação:
21 O método GET é utilizado como método padrão para pedidos através do protocolo HTTP. Neste método os pedidos são enviados ao servidor através de um URL. 22 O método POST é utilizado para enviar dados para o servidor, de forma a criar conteúdos dinâmicos, em função dos dados enviados pelo cliente.
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73
Version – este parâmetro especifica o número da versão do serviço.
Um servidor pode suportar mais do que uma versão do mesmo
serviço, podendo a aplicação cliente negociar com o servidor a versão
que ambos querem utilizar.
Service – indica qual o serviço a ser invocado no pedido.
Request – indica qual a operação do serviço que está a ser invocada.
Format – especifica o formato de resposta de uma operação.
Excecptions – formato no qual é devolvido uma excepção. O serviço
pode indicar uma excepção, no caso de um pedido ser feito de modo
incorrecto.
O valor devolvido da requisição do serviço deve ser o correspondente ao
requerido no parâmetro Format.
4.4.1 Web Feature Service
A especificação WFS foi concebida para operações de manipulação e
consulta de Informação Geográfica. Este serviço fornece aos utilizadores a
informação propriamente dita, geralmente codificada em GML.
Este serviço inclui operações de inserção, remoção, actualização e pesquisa
de Informação Geográfica. O processamento de manipulação e consulta
num WFS são suportados pelas seguintes operações (Vretanos, 2005):
− GetCapabilities, que descreve as capacidades do serviço, indicando
os parâmetros que aceita e as operações suportadas;
SERVIÇOS DE VISUALIZAÇÃO DE INFORMAÇÃO GEOGRÁFICA NA WEB A publicação do Atlas de Portugal utilizando a especificação Web Map Service
74
− DescribeFeatureType, que permite descrever a estrutura de cada
entidade disponibilizada;
− GetFeature, que fornece a Informação Geográfica pretendida em
GML, podendo o cliente especificar o tipo de informação que pretende
e qual a zona geográfica;
− Transation, operação opcional, que permite modificar a informação,
isto é, operações de inserção, remoção e actualização de Informação
Geográfica;
− LockFeature, que permite o WFS bloquear uma ou mais entidades
durante uma transacção.
Com base nestas operações, a especificação WFS pode ser implementado
em duas versões: a Basic WFS que implementa as operações
GetCapabilities, DescribeFeatureType e GetFeature, onde apenas estão
disponíveis operações de consulta de Informação Geográfica e a Transation
WFS, que suporta para além das operações da versão Basic WFS, as
operações LockFeature e Transation, permitindo, para além da consulta, a
inserção, remoção e modificação de Informação Geográfica.
4.4.2 Web Coverage Service
O Web Coverage Service (Evans, 2005) é um serviço que suporta o
intercâmbio de informação espacial sob a forma de coberturas (coverage),
isto é, informação que representa fenómenos com variação contínua no
espaço. Ao contrário do WFS, que devolve informação espacial discreta
(vectorial), o WCS devolve representações de fenómenos espaciais
variáveis (raster) e possibilita o acesso a descrição de informação detalhada,
que permite a sua utilização como input em modelos mais complexos
SERVIÇOS DE VISUALIZAÇÃO DE INFORMAÇÃO GEOGRÁFICA NA WEB A publicação do Atlas de Portugal utilizando a especificação Web Map Service
75
(Evans, 2005), dado que os dados podem ser interpretados e extrapolados,
e não só retratados como no WMS.
Este serviço implementa três operações (Evans, 2005):
− GetCapabilities, que devolve um ficheiro XML com a descrição das
operações suportadas pelo servidor e informação sobre os dados
disponíveis;
− DescribeCoverage, que devolve uma descrição completa de uma ou
mais coberturas de um servidor WCS. O servidor responde com um
documento XML completo das coberturas existentes. Apesar de não
ser uma operação de carácter obrigatório existe toda a vantagem de
ser incluída em aplicações WCS, pois permite ao utilizador aperceber-
se da informação contida numa cobertura antes de a importar;
− GetCoverage, operação que permite a devolução da cobertura
especificada.
4.5 Web Map Service
A especificação WMS 1.1.1 (Beaujardiere, 2006) normaliza a forma como os
clientes podem requisitar mapas a servidores de mapas e também o modo
como estes servidores devem descrever e devolver mapas. Esta
especificação define três operações: GetCapabilities, GetMap,
GetFeatureInfo.
Em 19 de Abril de 2000, foi publicada a primeira versão da especificação de
implementação do WMS (versão 1.0.0), na sequência da iniciativa Web
Mapping Testbed, Phase 1 (WMT-1) (Nebert, 2004). Esta especificação não
contemplava a integração com outras especificações do OGC, como por
exemplo, WFS e WCS, contempladas na versão mais recente (versão 1.3.0),
de 15 de Março de 2006.
No essencial, a especificação WMS define a forma de criação e visualização
de mapas georreferenciados a partir de diversas fontes de dados
distribuídas e heterogéneas (Figura 4.13).
Figura 4.13: Integração de dados de servidores distribuídos (Fonte: Kolodziej, 2003)
Os mapas são uma representação visual e bidimensional da informação em
formato raster, como PNG, GIF ou JPEG, ou ocasionalmente formatos
vectoriais como o Scalable Vector Graphics (SVG) e Web Computer
Graphics Metafile (WebCGM) e não a informação propriamente dita
(Beaujardiere, 2006).
SERVIÇOS DE VISUALIZAÇÃO DE INFORMAÇÃO GEOGRÁFICA NA WEB A publicação do Atlas de Portugal utilizando a especificação Web Map Service
76
A Figura 4.14 descreve de forma simplificada a comunicação entre a
aplicação cliente e o servidor de mapas.
Figura 4.14: Comunicação cliente/servidor (Fonte: Kolodziej, 2003)
A aplicação cliente consiste num programa que permite processar os
pedidos dos utilizadores e visualizar dados espaciais. Baseia-se numa série
de páginas HTML geradas dinamicamente num browser WEB que comunica
directamente com o servidor mapas por protocolo HTTP. Na comunicação
entre a aplicação cliente e o servidor de mapas são usadas três operações:
GetCapabilities, GetMap e GetFeatureInfo.
Podem existir dois tipos de clientes: Thin Web Client e Thick Web Client
(Kolodziej, 2003). Na sua forma mais básica, um Thin Web Client consiste
numa página HTML que corre num browser WEB. O utilizador através de um
browser WEB efectua pedidos a um servidor de mapas WMS na forma de
um URL. O servidor processa o pedido e envia a resposta, via browser, no
formato requerido (GIF, JPEG, PNG ou XML) pelo utilizador.
Um Thick Web Client consiste numa aplicação mais inteligente que
implementa aplicações Java ou plug-ins.
A vantagem de um Thin Web Client sobre um Thick Web Client está no seu
baixo custo e no facto de poder ser utilizado em qualquer browser WEB. No
entanto, a interacção com o utilizador é mais complexa e restritiva, dado que
qualquer pedido tem de ser descrito detalhadamente, conforme será descrito
nas próximas secções deste Capítulo.
SERVIÇOS DE VISUALIZAÇÃO DE INFORMAÇÃO GEOGRÁFICA NA WEB A publicação do Atlas de Portugal utilizando a especificação Web Map Service
77
As três operações definidas para o WMS são (Figura 4.15):
− GetCapabilities, que se destina a disponibilizar para a aplicação
cliente informação sobre os serviços que disponibiliza;
− GetMap, responsável por produzir o mapa, de acordo com os
parâmetros especificados;
− GetFeatureInfo (opcional), que devolve informação sobre as
entidades geográficas apresentadas pelo mapa.
Figura 4.15: Operações WMS (Fonte: adaptado Vretanos, 2005)
Para exemplificar estas operações, foi utilizado o servidor GeoServer. O
GeoServer é um software aberto, implementado em J2EE23 (Java 2
Platform, Enterprise Edition), e contempla as especificações do Open
Geospatial Consortium, WMS (Web Map Service) e WFS-T (Web Feature
23 Plataforma JAVA para programação de aplicações executadas do lado do servidor. SERVIÇOS DE VISUALIZAÇÃO DE INFORMAÇÃO GEOGRÁFICA NA WEB
A publicação do Atlas de Portugal utilizando a especificação Web Map Service 78
Service-Transactional) que permite as seguintes operações: add, delete, e
update de entidades.
4.5.1 GetCapabilities
É uma operação obrigatória do serviço WMS. Destina-se a publicar
informações sobre os serviços disponibilizados. Estas informações
correspondem aos metadados do serviço e é fornecida no formato XML
(Figura 4.16).
Figura 4.16: Operações GetCapabilities (Fonte: adaptado GeoConnections, 2004)
É através desta operação que a aplicação cliente ou utilizador fica a saber a
informação que é disponibilizada e as operações que pode efectuar, por
isso, deve ser a primeira operação a ser executada.
A operação GetCapabilities é composta pelos seguintes parâmetros:
VERSION – parâmetro opcional, especifica o número da versão da
operação;
SERVICE – parâmetro obrigatório, indica que serviços possíveis
estão sendo invocados. Este parâmetro permite que um mesmo URL
disponibilize diferentes OGC Web Services. No caso particular da
implementação do serviço WMS, o valor do parâmetro SERVICE deve
ser “WMS”.
SERVIÇOS DE VISUALIZAÇÃO DE INFORMAÇÃO GEOGRÁFICA NA WEB A publicação do Atlas de Portugal utilizando a especificação Web Map Service
79
SERVIÇOS DE VISUALIZAÇÃO DE INFORMAÇÃO GEOGRÁFICA NA WEB A publicação do Atlas de Portugal utilizando a especificação Web Map Service
80
REQUEST – parâmetro obrigatório, indica qual a operação do serviço
a ser pedida. Neste caso, o valor do parâmetro deve ser
GetCapabilities.
FORMAT – parâmetro opcional, indica o formato da resposta a um
pedido, normalmente em XML.
UPDATESEQUENCE – parâmetro opcional, utilizado para manter a
consistência da cache, ou seja, o servidor e a aplicação cliente sabem
quando existem mudanças no serviço (um novo mapa adicionado).
A tabela 4.3 resume os parâmetros da operação GetCapabilities.
Tabela 4.3: Parâmetros do pedido GetCapabilities (Fonte: adaptado Beaujardiere, 2006)
Parâmetro Obrigatoriedade Descrição
VERSION=version Opcional Versão da operação
SERVICE=WMS Obrigatório Tipo de serviço
REQUEST=GetCapabilities Obrigatório Nome do pedido
FORMAT=MIME_type Opcional Formato de retorno
UPDATESEQUENCE=string Opcional Número sequencial ou string para controlo da cache
De seguida apresenta-se um exemplo de um URL com o pedido
GetCapabilities a um servidor WMS:
http://ni04:8080/geoserver/wms?request=getcapabilities&
service=WMS&version=1.1.1
Neste exemplo pode ver-se a invocação a um serviço WMS, através da
sintaxe (service=WMS), utilizando a versão (version=1.1.1), executando a
operação GetCapabilities, (request=getcapabilities).
A resposta a um pedido GetCapabilities é um documento no formato XML,
com informação sobre o serviço, e cuja estrutura é definida por um
Document Type Definition24 (DTD). A estrutura deste documento é composta
na raiz pelo elemento WMS_MS_Capabilities que tem dois componentes
fundamentais (Figura 4.17):
1. Informação sobre o serviço (Service);
2. Informação sobre as operações suportadas e os temas (layer)
disponibilizados pelo servidor (Capabilities).
Figura 4.17: Exemplo das componentes WMS_MS_Capabilities
A informação sobre a componente Service contém dados gerais sobre o
serviço. Estes dados são disponibilizados através dos seguintes elementos:
Name – usado para a comunicação entre a aplicação cliente e o
servidor, contém o nome do serviço a utilizar, neste caso, OGC:WMS.
Title – descreve o título do serviço a um utilizador.
Abstract – para uma descrição um pouco mais extensa do serviço.
KeywordList – lista as palavras-chave, possibilitando o serviço ser
catalogado e pesquisado por essas palavras.
OnlineResource – para referenciar o site do fornecedor do serviço.
24 http://schemas.opengis.net/wms/1.1.1/WMS_MS_Capabilities.dtd SERVIÇOS DE VISUALIZAÇÃO DE INFORMAÇÃO GEOGRÁFICA NA WEB
A publicação do Atlas de Portugal utilizando a especificação Web Map Service 81
ContactInformation (opcional) – contém informação de contacto da
pessoa responsável pelo serviço.
Fees (opcional) – destinado a indicar se existe alguma taxa de
utilização do serviço.
AccessConstraints (opcional) – para indicar restrições de acesso ou
utilização do serviço.
A Figura seguinte lista um extracto do documento XML com informação da
componente Service.
Figura 4.18: Exemplo da componente Service
A componente Capabilities contém informações sobre as operações
suportadas pelo serviço e sobre os mapas disponibilizados. Os elementos
mais relevantes desta componente são (Figura 4.19):
Request – contém uma listagem das operações disponibilizadas pelo
serviço.
Exception – especifica a forma como é reportado um erro. Por defeito
é um documento XML.
Layer (opcional) – elemento opcional, contém informações sobre os
temas suportados pelo serviço.
SERVIÇOS DE VISUALIZAÇÃO DE INFORMAÇÃO GEOGRÁFICA NA WEB A publicação do Atlas de Portugal utilizando a especificação Web Map Service
82
Figura 4.19: Exemplo da componente Capability
Uma das partes mais importantes da componente Capabilities é definida
pelo elemento Layer. É através deste elemento que o serviço publica
informação sobre os mapas disponibilizados e deverá existir um elemento
Layer para cada mapa existente no serviço. Este elemento pode conter
outros elementos do mesmo tipo, que podem ser hierarquicamente
dependentes. Uma propriedade definida para um Layer pai pode ser
herdada pelos Layer que estão hierarquicamente dependentes. Esta
propriedade traduz uma característica fundamental deste elemento, a
herança.
Seguidamente, descreve-se os parâmetros do elemento Layer:
Title – descrição do título aos utilizadores.
Name (opcional) – usado para interacção entre serviços. Caso exista
este parâmetro no elemento, então este mapa pode ser requisitado
usando o valor deste elemento na requisição GetMap.
Abstract (opcional) – resumo das características do tema.
KeywordList (opcional) – contém uma lista de palavras-chave
relacionadas com o mapa, que pode ser utilizado para pesquisar o
tema.
Style (opcional) – utilizado para invocar um estilo. Podem ser
definidos zero ou mais estilos para um tema.
SERVIÇOS DE VISUALIZAÇÃO DE INFORMAÇÃO GEOGRÁFICA NA WEB A publicação do Atlas de Portugal utilizando a especificação Web Map Service
83
SERVIÇOS DE VISUALIZAÇÃO DE INFORMAÇÃO GEOGRÁFICA NA WEB A publicação do Atlas de Portugal utilizando a especificação Web Map Service
84
SRS – sistema de coordenadas do mapa, sendo que cada mapa pode
ter disponível vários sistemas de coordenadas. Esta especificação
utiliza o namespace EPSG, que usa a tabela do European Petroleum
Survey Group25, que define identificadores numéricos para as
projecções mais comuns e associa projecções ou metadados de
coordenadas para cada identificador. O SRS pode ser indefinido
(NONE) para o caso de um sistema de coordenadas ser indefinido.
LatLonBoundingBox – define o rectângulo mínimo que limita o mapa
no SRS EPSG:432626.
BoundingBox (opcional) – especifica a área rectangular do mapa que
deve ser mostrada, expressos na unidade SRS especificada. Não
deve existir mais do que uma BoundingBox para o mesmo SRS.
Caso o pedido contenha uma BoundingBox inválida, o servidor envia
uma excepção.
ScaleHint (opcional) – indica a escala mínima e máxima de
representação do mapa.
Dimension e Extent (opcional) – inclui informações para dados multi-
dimensionais (por exemplo, concentração do ozono em diferentes
camadas da atmosfera). O parâmetro Extent especifica que valores
são válidos para uma Dimension.
MetadataURL (opcional) – disponibiliza informação sobre os
elementos do tema.
Attribution (opcional) – fornece a identificação sobre a estrutura física
do mapa ou conjunto de mapas.
Identifier e AutorityURL (opcional) – para referência a identificadores
definidos por entidades externas. O parâmetro AutorityURL contém
25 http://www.epsg.org 26 EPSG:4326 - WGS84 (World Geodesic Datum)
SERVIÇOS DE VISUALIZAÇÃO DE INFORMAÇÃO GEOGRÁFICA NA WEB A publicação do Atlas de Portugal utilizando a especificação Web Map Service
85
um OnlineResource que indica o URL do documento que define os
valores de identificação.
FeatureListURL (opcional) – lista as entidades que compõem o tema.
DataURL (opcional) – utilizado para fornecer mais informações sobre
os elementos representados por um tema.
LayerAtributtes (opcional) – atributos de um tema (tabela 4.4).
Tabela 4.4: Atributos do LayerAttributes (Fonte: adaptado Beaujardiere, 2006)
Atributo Valores permitidos Descrição
Queryable 0 (False),1 (True) Caso o valor seja 1 o mapa suporta a operação GetFeatureInfo para este mapa.
Cascaded 0, inteiro positivo O valor maior que 0 indica que este mapa foi pedido a um outro servidor.
Opaque 0 (False),1 (True) Se o valor é 0 indica que o mapa é transparente, enquanto que o valor 1 indica que é opaco.
NoSubsets 0 (False),1 (True) Caso o valor seja 0, o servidor pode devolver várias regiões do mapa, o valor 1 indica que devolve o mapa todo.
FixedWidth 0, inteiro positivo O valor 0 indica que a largura do mapa é variável. Valor diferente de 0, o mapa tem largura fixa.
FixedHeight 0, inteiro positivo O valor 0 indica que a altura do mapa é variável. Valor diferente de 0, o mapa tem altura fixa.
A Figura 4.20 mostra um exemplo para o caso da disponibilização do mapa
Freguesias no sistema de coordenadas EPSG: 4326 (Datum WGS 1984).
Figura 4.20: Exemplo da componente Layer
4.5.2 GetMap
A operação GetMap, de implementação obrigatória, é responsável por
produzir um mapa no formato requerido pela aplicação cliente (Figura 4.21).
Ao receber um pedido GetMap, o servidor WMS deve satisfazer o pedido ou
enviar uma excepção.
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Figura 4.21: Operações GetMap (Fonte: adaptado GeoConnections, 2004)
Os principais parâmetros de um pedido GetMap, usados para especificar as
características do mapa, são:
VERSION – parâmetro obrigatório, especifica o número da versão da
operação.
REQUEST – parâmetro obrigatório, indica qual a operação do serviço
a ser pedida. Neste caso, o valor do parâmetro deve ser GetMap.
LAYERS – parâmetro obrigatório, lista os temas que devem ser
devolvidos pelo servidor WMS. Os temas têm que corresponder aos
que estão referidos na operação GetCapabilities.
STYLES – parâmetro obrigatório, contém uma lista de estilos de
representação, que indicam como vão ser desenhados cada um dos
temas pedidos.
SRS – parâmetro obrigatório, indica o sistema de coordenadas
utilizado para os valores do parâmetro BBOX.
BBOX – parâmetro obrigatório, quando suportado pelo servidor WMS,
permite à aplicação cliente delimitar o mapa pretendido.
SERVIÇOS DE VISUALIZAÇÃO DE INFORMAÇÃO GEOGRÁFICA NA WEB A publicação do Atlas de Portugal utilizando a especificação Web Map Service
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SERVIÇOS DE VISUALIZAÇÃO DE INFORMAÇÃO GEOGRÁFICA NA WEB A publicação do Atlas de Portugal utilizando a especificação Web Map Service
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FORMAT – parâmetro obrigatório, indica o formato da resposta a um
pedido. Os formatos permitidos são imagens (GIF, JPEG e PNG) e
elementos vectoriais (SVG, WebCGM).
WIDTH e HEIGHT – parâmetros obrigatórios, especificam o tamanho
em largura e altura, em pixeis27, da imagem de um mapa.
TRANSPARENT – parâmetro opcional, especifica se a imagem deve
ser transparente ou não. Se for omitido a especificação WMS
considera o valor falso. A capacidade das imagens serem
transparentes permite que diferentes temas sejam sobrepostos,
produzindo um novo mapa. O formato JPEG não suporta
transparência.
BGCOLOR – parâmetro opcional, indica a cor de fundo em RGB
(Red, Green, Blue) de um mapa.
EXCEPTIONS – parâmetro opcional, devolve um erro, no caso de um
pedido incorrecto.
TIME – parâmetro opcional, destina-se a informações temporais sobre
dados geográficos, usado por exemplo, em mapas meteorológicos
gerados de hora a hora.
ELEVATION – parâmetro opcional, referente à altitude dos elementos
de um mapa.
A tabela 4.5 resume os parâmetros da operação GetMap.
Tabela 4.5: Parâmetros do pedido GetMap (Fonte: adaptado Beaujardiere, 2006)
Parâmetro Obrigatoriedade Descrição
VERSION=version Obrigatório Versão da operação
REQUEST=GetMap Obrigatório Nome do pedido
27 Pixel – Picture element, o elemento mais pequeno de uma imagem
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LAYERS=layer_list Obrigatório Lista de temas separadas por vírgulas.
STYLES=style_list Obrigatório Lista de estilos de representação para cada tema.
SRS=namespace:identifier Obrigatório Sistemas de coordenadas para cada tema.
BBOX=minx,miny,maxx,maxy Obrigatório Delimitação do mapa nas unidades SRS.
WIDTH=output_width Obrigatório Largura da imagem em pixeis.
HEIGHT=output_height Obrigatório Altura da imagem em pixeis.
FORMAT=output_format Obrigatório Formato da imagem.
TRANSPARENT=TRUE|FALSE Opcional Se a imagem é transparente ou não.
BGCOLOR=color_value Opcional Número hexadecimal em RGB da cor de fundo do mapa.
EXCEPTIONS=exception_format Opcional Formato em que deve ser devolvido uma excepção. Por defeito, documento XML.
TIME=time Opcional Tempo (data/hora) dos elementos do mapa.
ELEVATION=elevation Opcional Altitude dos elementos do mapa.
Uma resposta válida para um pedido GetMap corresponde a uma imagem
contendo as informações pedidas, obedecendo ao sistema de coordenadas,
extensão, tamanho, transparência e formato especificados.
Para um pedido inválido, o servidor WMS deve devolver um erro no formato
XML.
Um exemplo de um pedido GetMap a um servidor WMS é dado pelo
seguinte URL:
http://ni04:8080/geoserver/wms?request=GetMap&layers=topp:Freguesias&
bbox=104607.083,192105.464,116798.384,203617.909&
width=400&height=370&srs=EPSG:4326&styles=polygon&Format=image/png
Nesta invocação é pedido um mapa no formato png com 400 pixeis de
largura e 370 de altura. Este pedido inclui o tema Freguesias com estilo
polygon (ver Figura 4.16 – parâmetro style) no sistema de referência
EPSG:4326 (WGS84 – World Geodesic Datum).
A resposta ao pedido anterior corresponde a um mapa no formato requerido
pelo utilizador (Figura 4.22).
Figura 4.22: Resposta da operação GetMap
4.5.3 GetFeatureInfo
A operação GetFeatureInfo, de implementação opcional, permite a uma
aplicação cliente requerer mais informações, além das contidas no mapa,
devolvido pela operação GetMap.
O caso típico de uso desta operação é, depois de receber um mapa, o
utilizador pretender obter mais informações acerca de um ponto do mapa
(Figura 4.23). Esta operação é suportada pelos elementos Layer cujo
atributo queryable tenha o valor 1 (true).
SERVIÇOS DE VISUALIZAÇÃO DE INFORMAÇÃO GEOGRÁFICA NA WEB A publicação do Atlas de Portugal utilizando a especificação Web Map Service
90
Figura 4.23: Operações GetFeatureInfo (Fonte: adaptado GeoConnections, 2004)
Esta operação permite ao utilizador indicar qual o pixel, através das suas
coordenadas, para o qual quer obter mais informações e em que tema deve
essa informação ser obtida. Como o WMS não guarda o estado dos pedidos,
a operação GetFeatureInfo tem de incluir a maior parte dos parâmetros da
operação GetMap (todos os parâmetros indicados no ponto 4.3.9, excepto
os parâmetros VERSION e REQUEST. Com os parâmetros originais da
operação GetMap (BBOX, SRS, WIDTH, HEIGTH), mais as coordenadas X
e Y do ponto do qual se deseja obter mais informações, o servidor WMS,
devolve mais informações sobre o ponto inquirido.
Os parâmetros principais de uma operação GetFeatureInfo são os seguintes:
VERSION – parâmetro obrigatório, especifica a versão da operação;
REQUEST – parâmetro obrigatório, indica qual a operação do serviço
a ser pedida. Neste caso, o valor do parâmetro deve ser
GetFeatureInfo.
map_request_part – parâmetro obrigatório, os parâmetros da
operação GetMap são repetidos.
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QUERY_LAYERS – parâmetro obrigatório, lista os temas em relação
aos quais se pretende obter informações.
INFO_FORMAT – parâmetro opcional, indica qual o formato utilizado
na devolução da operação.
FEATURE_COUNT – parâmetro opcional, indica o número de
entidades em relação aos quais deve ser devolvida a informação.
I, J – parâmetro obrigatório, indica o ponto seleccionado no mapa.
Este ponto deve estar entre as coordenadas WIDTH e HEIGHT.
EXCEPTIONS – parâmetro opcional, define a forma de reportar os
erros. Por defeito, é um documento XML.
A tabela 4.6 resume os parâmetros da operação GetFeatureInfo.
Tabela 4.6: Parâmetros do pedido GetFeatureInfo (Fonte: adaptado Beaujardiere, 2006)
Parâmetro Obrigatoriedade Descrição
VERSION=version Obrigatório Versão da operação
REQUEST=GetFeatureInfo Obrigatório Nome do pedido
map_request_part Obrigatório Cópia parcial dos parâmetros da operação GetMap.
QUERY_LAYERS=layer_list Obrigatório Lista de temas dos quais se deseja obter informações.
INFO_FORMAT=output_format Obrigatório Formato de resposta do pedido.
FEATURE_COUNT=number Opcional
Número de entidades em relação às quais deve ser devolvida a informação. O valor de defeito é 1.
I=pixel_column Obrigatório Coordenada i (coluna) do ponto de identificação em pixeis.
J=pixel_row Obrigatório Coordenada j (linha) do ponto de identificação em pixeis.
EXCEPTIONS=exception_format Opcional Formato em que deve ser reportado um erro.
O servidor WMS deve devolver uma resposta de acordo com o
INFO_FORMAT pedido ou enviar uma excepção, caso seja necessário.
A invocação de um pedido GetFeatureInfo a um servidor WMS é dada pelo
seguinte URL:
http://ni04:8080/geoserver/wms?request=GetFeatureInfo&
query_layers=topp:Freguesias&x=108955&y=194771&
layers=topp:Freguesias&bbox=104607.083,192105.464,
116798.384,203617.909&width=400&height=370&srs=EPSG:4326
&styles=&format=text/plain
Nesta invocação é pedida informação adicional ao tema Freguesias através
do parâmetro query_layers ao ponto coordenado definido pelos parâmetros x
(coluna) e y (linha). De notar que o parâmetro queryable da componente
Layer é True (Figura 4.20). A resposta a este pedido é dada em formato
plain text mostrada na figura seguinte.
Figura 4.24: Resposta da operação GetFeatureInfo
SERVIÇOS DE VISUALIZAÇÃO DE INFORMAÇÃO GEOGRÁFICA NA WEB A publicação do Atlas de Portugal utilizando a especificação Web Map Service
93
4.6 Atlas na WEB que utilizam a especificação WMS
4.6.1 Atlas Nacional do Canadá
O Atlas Nacional do Canadá28 foi publicado em cinco edições, formato papel,
desde 1906. Em Agosto de 1999, foi lançada a sexta edição do Atlas
Nacional do Canadá, na International Cartographic Association Conference
em Ottawa. A partir desta data passou a integrar a Canadian Geospatial
Data Infrastructure (CGDI).
Esta nova edição oferece maior interactividade aos utilizadores. Na página
de entrada do site, versão em inglês (Figura 4.25), destacam-se as opções
oferecidas pelo Atlas Nacional do Canadá: consulta e visualização de
diversos mapas temáticos, aulas on-line para utilização de professores e
alunos e recursos como download gratuito de mapas e acesso a um serviço
WMS de alguns mapas temáticos.
Figura 4.25: Página inicial do Atlas do Canadá (Fonte: http://atlas.nrcan.gc.ca/)
SERVIÇOS DE VISUALIZAÇÃO DE INFORMAÇÃO GEOGRÁFICA NA WEB A publicação do Atlas de Portugal utilizando a especificação Web Map Service
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28 http://atlas.nrcan.gc.ca/
Web Map Service
O Atlas do Canadá OGC é um serviço que disponibiliza funcionalidades
WMS para acesso a alguns mapas temáticos do Atlas do Canadá. Este
serviço permite o acesso a 25 temas a diversas escalas (Figura 4.26).
Figura 4.26: Temas WMS do Atlas do Canadá (Fonte: http://atlas.nrcan.gc.ca/)
A operação que permite a consulta das informações sobre o serviço WMS e
que auxilia a formulação de pedidos válidos é dada pela especificação
GetCapabilities:
SERVIÇOS DE VISUALIZAÇÃO DE INFORMAÇÃO GEOGRÁFICA NA WEB A publicação do Atlas de Portugal utilizando a especificação Web Map Service
95
http://atlas.gc.ca/cgi- bin/atlaswms_en?
VERSION=1.1.1&request=Getcapabilities&service=wms
A Figura seguinte mostra um extracto do documento GetCapabilities.
Figura 4.27: Extracto do documento GetCapabilities do Atlas do Canadá (Fonte: http://atlas.nrcan.gc.ca/)
A operação GetMap devolve uma imagem cujos conteúdo e dimensão são
definidos pelo cliente. A formulação de uma operação GetMap, usada para a
produção de um mapa, é dada pelo exemplo seguinte:
http://atlas.gc.ca/cgi-bin/atlaswms_en?VERSION=1.1.0
&request=GetMap&SRS=EPSG:42304&BBOX=-2750564.75,-936638.5,
3583872.5,4673125&WIDTH=500&HEIGHT=500&LAYERS=wa_15m
&STYLES=&FORMAT=GIF
SERVIÇOS DE VISUALIZAÇÃO DE INFORMAÇÃO GEOGRÁFICA NA WEB A publicação do Atlas de Portugal utilizando a especificação Web Map Service
96
O pedido anterior solicita o tema Water areas (layer wa_15m) à escala 1:15
000 000. A resposta consiste numa imagem, gerada segundo os parâmetros
especificados, conforme a Figura seguinte:
Figura 4.28: Resposta ao pedido GetMap do Atlas do Canadá (Fonte: http://atlas.nrcan.gc.ca/)
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98
4.6.2 Atlas Nacional dos Estados Unidos
O Atlas Nacional dos Estados Unidos29 começou a ser desenvolvido em
1997, pelo United States Geological Survey (USGS) com o apoio do governo
americano, e corresponde a uma actualização dos mapas em papel
publicados desde 1970. Possibilita o acesso a diversas áreas temáticas e
inclui produtos e serviços projectados para estimular o utilizador a visualizar
e entender as relações e padrões espaciais entre os diferentes temas.
Web Map Service
O Atlas Nacional dos Estados Unidos disponibiliza funcionalidades WMS
para acesso a diferentes temas especificados no documento GetCapabilities.
O sistema de referenciação espacial para todos os temas é o de Lambert
azimuthal equal-area, que utiliza o namespace EPSG: 2163.
Este serviço WMS também está disponível através do Geography Network.
A operação GetCapabilities é dada pelos seguintes URL:
http://nationalatlas.gov/natlas/capabilities.xml
ou,
http://nationalatlas.gov/natlas/WMSProcess.asp
29 http://www-atlas.usgs.gov/
A figura seguinte mostra um extracto do documento GetCapabilities.
Figura 4.29: Extracto do documento GetCapabilities do Atlas dos Estados Unidos (Fonte: http://www-atlas.usgs.gov/)
Um exemplo da operação GetMap é dada pelo seguinte URL:
http://nationalatlas.gov/servlet/com.esri.esrimap.Esrimap?name=VBatlas&
Request=Map&Width=450&Height=320&Layers=background,states,Grid&
SRS=EPSG:2163& BBOX=-5720171,-2783739.25,4279073,4487617 &
Format=JPEG& Transparent=True&BGColor=0xffaadd
&WMTVER=1.0.7&Exceptions=WMS_XML
SERVIÇOS DE VISUALIZAÇÃO DE INFORMAÇÃO GEOGRÁFICA NA WEB A publicação do Atlas de Portugal utilizando a especificação Web Map Service
99
Este pedido requisita três temas, “background”, “states” e “grid”, no sistema
de coordenadas EPSG:2163 (Lambert Azimuthal -Equal Area, Datum North
American Datum 1983) no formato JPEG. A figura seguinte mostra a
imagem devolvida pelo servidor WMS.
Figura 4.30 Resposta ao pedido GetMap do Atlas dos Estados Unidos (Fonte: http://www-atlas.usgs.gov/)
SERVIÇOS DE VISUALIZAÇÃO DE INFORMAÇÃO GEOGRÁFICA NA WEB A publicação do Atlas de Portugal utilizando a especificação Web Map Service
100
5. A implementação do serviço de visualização do Atlas de Portugal na WEB
O Atlas de Portugal na WEB tem por objectivo disponibilizar um conjunto de
informações, de âmbito social, ambiental e económico que fazem o retrato
do Portugal actual, proporcionando assim, a criação de conhecimento e a
satisfação das necessidades dos cidadãos.
A motivação principal deste trabalho é desenvolver uma aplicação que
permita a visualização dessa Informação Geográfica, disponível num
servidor de mapas WMS, por meio de um browser WEB. A arquitectura Web
Service da aplicação é composta pelo Fornecedor e pelo Cliente. O
Fornecedor disponibiliza o serviço WMS através de um servidor de mapas
que o Cliente utiliza por meio de um browser WEB (Figura 5.1).
Figura 5.1: Arquitectura Web Services da aplicação de visualização
Pretende-se assim criar um Atlas na WEB com capacidades interactivas
para visualização de um conjunto de temas que utilizam a especificação
WMS. Esta especificação permite que os utilizadores consultem a
informação utilizando aplicações genéricas de visualização
independentemente da plataforma utilizada.
Este capítulo descreve as várias tarefas levadas a cabo na implementação
do serviço de visualização do Atlas de Portugal. Começa por uma breve
descrição do site, das funcionalidades disponíveis e dos temas que fazem
parte da aplicação. De seguida descreve-se a implementação do servidor do
visualizador de mapas. Finaliza-se o capítulo com a apresentação dos
resultados obtidos com a utilização da aplicação desenvolvida.
SERVIÇOS DE VISUALIZAÇÃO DE INFORMAÇÃO GEOGRÁFICA NA WEB A publicação do Atlas de Portugal utilizando a especificação Web Map Service
101
SERVIÇOS DE VISUALIZAÇÃO DE INFORMAÇÃO GEOGRÁFICA NA WEB A publicação do Atlas de Portugal utilizando a especificação Web Map Service
102
5.1 Atlas de Portugal na WEB
A Associação Cartográfica Internacional tem promovido intensos debates
quanto ao papel dos Atlas Nacionais no processo de disseminação da
Informação Geográfica, motivado pelo reconhecimento da eficiência da
linguagem cartográfica na exploração e compreensão dos fenómenos
naturais e sociais que caracterizam o espaço geográfico.
Como foi descrito anteriormente, um Atlas na sua forma mais simples pode
ser visto como uma combinação estruturada e intencional de mapas
(Cartwright, 1999) elaborado para um objectivo específico (Koop, 1998).
Para Kraak (2001c), os Atlas serão provavelmente os produtos cartográficos
mais conhecidos. Os Atlas são colecções de mapas temáticos que
representam os múltiplos aspectos da Geografia Física e Humana. Estes
mapas constituem uma ferramenta básica de aprendizagem acerca do meio
ambiente e do mundo que nos rodeia.
Os primeiros Atlas modernos são os Ortelius’ Theatrum Orbis Terrarum,
publicado em 1570, e o Atlas sive Cosmographicae Meditationes de Frabica
Mundi et Fabricati Figura de Gerhard Mercator, publicado em 1585. O termo
atlas utilizado por Mercator faz referência à figura mitológica grega
condenada a suportar o mundo sobre os ombros (Kraak, 2001c).
O Atlas de Portugal é um Atlas nacional, promovido pelo Instituto Geográfico
Português, que pretende ser “um documento de suporte às várias
actividades de Instituições Públicas e Privadas, dos estabelecimentos de
ensino, de processos de avaliação dos programas comunitários e, em última
instância, que sirva com obra de referência ao cidadão em geral” (IGP,
2006), constituindo-se assim num instrumento valioso de transmissão de
informação e de suporte à decisão.
Este Atlas encontra-se dividido em quatro secções que fazem um retrato
actual do País. Representa de uma forma abrangente a dinâmica do espaço
geográfico nacional, retratando as formas e o uso do território, o movimento
da população, as actividades sócio-económicas, as relações externas e as
comunidades portuguesas no mundo.
O desenvolvimento do Atlas de Portugal na WEB (Figura 5.2) obedece aos
mesmos princípios da sua edição em papel. Encontra-se dividido em quatro
secções:
− Um país de área repartida;
− Os homens e os meios;
− O País sócio-económico;
− Portugal num mundo de relações.
Figura 5.2: Página de entrada do Atlas de Portugal
SERVIÇOS DE VISUALIZAÇÃO DE INFORMAÇÃO GEOGRÁFICA NA WEB A publicação do Atlas de Portugal utilizando a especificação Web Map Service
103
Através do link “Web Services”, o utilizador tem acesso a um conjunto de
informações sobre o serviço WMS do Atlas de Portugal na WEB,
nomeadamente, quais os temas disponíveis, em que sistemas de
referenciação se encontram e formas de acesso ao serviço (Figura 5.3).
Nesta primeira fase estão disponíveis 17 temas.
Figura 5.3: Página Web Services do Atlas de Portugal na WEB
SERVIÇOS DE VISUALIZAÇÃO DE INFORMAÇÃO GEOGRÁFICA NA WEB A publicação do Atlas de Portugal utilizando a especificação Web Map Service
104
SERVIÇOS DE VISUALIZAÇÃO DE INFORMAÇÃO GEOGRÁFICA NA WEB A publicação do Atlas de Portugal utilizando a especificação Web Map Service
105
5.2 Fontes de informação
A tabela que se segue representa a lista de temas disponíveis no servidor de
mapas WMS. Para cada tema é apresentada a sua estrutura, composta pelo
tipo de dados e pelo detentor da informação.
Tabela 5.1: Estrutura dos temas disponibilizados
Tema Tipo Fonte
Carta Geológica ShapeFile de polígonos INETI
Falhas activas ShapeFile de linhas INETI
Intensidade sísmica ShapeFile de polígonos IA
Tipos de solo ShapeFile de polígonos IA
Insolação ShapeFile de polígonos IA
Precipitação ShapeFile de polígonos IA
Precipitação Total Anual ShapeFile de polígonos IA
Temperatura Média Anual ShapeFile de polígonos IA
Índice Dependência Total ShapeFile de polígonos IGP – INE
Índice Envelhecimento ShapeFile de polígonos IGP – INE
Densidade Populacional ShapeFile de polígonos IGP – INE
Regiões Agrícolas ShapeFile de polígonos IGP – INE
Regiões de Turismo ShapeFile de polígonos IGP – DGT
PIB per Capita ShapeFile de polígonos IGP – INE
Concelhos Continente ShapeFile de polígonos IGP
Distritos Continente ShapeFile de polígonos IGP
NUT II Continente ShapeFile de polígonos IGP
SERVIÇOS DE VISUALIZAÇÃO DE INFORMAÇÃO GEOGRÁFICA NA WEB A publicação do Atlas de Portugal utilizando a especificação Web Map Service
106
5.3 Desenvolvimento do servidor
Para permitir o acesso, visualização e processamento de Informação
Geográfica na Internet usando a especificação WMS é necessário
desenvolver um servidor de mapas capaz de implementar os padrões
definidos pelo OGC.
Basicamente, um servidor de mapas WMS deve ser capaz de:
− Descrever que mapas estão disponíveis, quais podem ou não ser
consultados, de forma a permitir a um utilizador saber que mapas
podem ser requisitados;
− Gerar mapas georreferenciados em formato raster, SVG ou
WebCGM;
− Responder a perguntas sobre o conteúdo de um mapa devolvendo
informações sobre qualquer entidade do mapa, quando disponível.
5.3.1 Arquitectura do servidor
A arquitectura da aplicação de visualização obedece ao modelo típico
cliente/servidor. Ao nível do servidor WEB (plataforma Windows 2003
Server), procedeu-se à instalação e configuração do servidor de mapas,
ESRI ArcIMS e de um servidor HTTP, o Apache Tomcat.
− ESRI ArcIMS: servidor de mapas que interpreta dados geográficos e
permite disponibilizá-los na WEB;
− Apache Tomcat: servidor de aplicações HTTP, que tem a função de
enviar e receber informações através do protocolo HTTP. Funciona
como um contentor de servlets30 desenvolvido sob o Jakarta Project
na Apache Software Foundation.
Uma vez que se perspectiva a necessidade da implementação de duas
aplicações de visualização com vista a suportar duas componentes do SNIG
(visualizador do SNIG e visualizador do Atlas de Portugal), a metodologia de
desenvolvimento adoptada baseia-se na arquitectura Windows DNA da
Microsoft (Microsoft Windows Distributed interNet Application) (Figura 5.4).
Figura 5.4: Arquitectura Windows DNA (Fonte: Microsoft, 2006)
Com efeito, este modelo permite que um componente de software
desenvolvido, seja utilizado por várias aplicações, promovendo assim a
reutilização de código.
Esta arquitectura especifica como desenvolver aplicações robustas,
escaláveis e distribuídas usando a plataforma Windows. O Windows DNA
está baseado no conceito de que as aplicações distribuídas devem ser
separadas logicamente em três camadas. Assim, o Windows DNA é uma
arquitectura geral que descreve como construir aplicações de três camadas
(three-tier) para a plataforma Windows (Figura 5.5).
SERVIÇOS DE VISUALIZAÇÃO DE INFORMAÇÃO GEOGRÁFICA NA WEB A publicação do Atlas de Portugal utilizando a especificação Web Map Service
107
30 Servlets, são pequenos programas que executam funções num servidor. O termo servelt, foi criado no contexto Java applet: pequenos programas que enviam um ficheiro separado na WEB por via de uma página HTML.
Figura 5.5: Estrutura do modelo three-tier da aplicação
O modelo de três camadas veio impor uma certa ordem na filosofia de
construção de aplicações distribuídas, onde diferentes partes de uma
aplicação podem residir em diferentes máquinas. Segundo este modelo, ao
construir-se uma aplicação distribuída, o princípio de organização consiste
em dividir os requisitos em três camadas distintas, os serviços de
apresentação, os serviços de aplicações, e os serviços de base de dados,
ou seja (Microsoft, 2006):
1. Serviços de apresentação (Presentation Layer);
2. Servidor de Aplicações (Business Layer);
3. Servidor de Base de Dados (Data Access Layer).
A primeira camada, os serviços de apresentação, referem-se à interface com
o utilizador, ou à interacção do utilizador com o sistema. É a componente
responsável pela disponibilização de informação ao utilizador e interligação
com os serviços de processamento.
A segunda camada, os serviços de processamento, referem-se às regras
lógicas, ou de processamento, que controlam o comportamento do sistema.
É responsável pela interligação entre a componente do servidor de
aplicações e o servidor de Base de Dados.
SERVIÇOS DE VISUALIZAÇÃO DE INFORMAÇÃO GEOGRÁFICA NA WEB A publicação do Atlas de Portugal utilizando a especificação Web Map Service
108
A terceira camada, os serviços de base de dados, é a componente
responsável pelo armazenamento e manutenção de dados.
As vantagens de utilização deste modelo são as seguintes (Cabral, 2001):
− Reutilização, permite que as funcionalidades podem ser partilhadas e
reutilizadas por várias aplicações;
− Flexibilidade, onde o processamento pode ser distribuído do posto de
trabalho para servidores mais poderosos, o que ajuda a satisfazer, em
algumas situações, requisitos de desempenho;
− Gestão, torna mais simples e fácil de gerir as aplicações;
− Manutenção, caso se verifiquem alterações nos serviços aplicacionais
basta alterar a implementação do componente que disponibiliza esses
serviços.
A Figura 5.6 descreve de forma simplificada a arquitectura global da
aplicação, que obedece ao modelo three-tier. Ao nível dos clientes, é
necessário um browser WEB ou um SIG Desktop, que corresponde aos
serviços de apresentação. A nível do servidor existem o servidor de
aplicações (HTTP e SIG), correspondente à camada de serviços de
aplicações e o servidor de dados, correspondente ao serviço de dados.
Figura 5.6: Arquitectura global da aplicação de visualização
SERVIÇOS DE VISUALIZAÇÃO DE INFORMAÇÃO GEOGRÁFICA NA WEB A publicação do Atlas de Portugal utilizando a especificação Web Map Service
109
Por motivos de segurança, o servidor aplicacional SIG e o servidor de dados
estão protegidos dos acessos externos por uma Firewall. Os pedidos dos
clientes são efectuados ao servidor HTTP, que por sua vez comunica com o
servidor SIG que gera o mapa pedido utilizando os dados que estão no
servidor SIG e envia novamente para o servidor HTTP, que devolve ao
cliente o mapa pretendido.
5.3.2 Servidor de mapas ArcIMS
O ArcIMS é um servidor de aplicações integrado na arquitectura ArcGIS
(Figura 5.7), um conjunto de programas de SIG integrados da ESRI.
Figura 5.7: Arquitectura do ArcGIS (Fonte: www.esri.com)
SERVIÇOS DE VISUALIZAÇÃO DE INFORMAÇÃO GEOGRÁFICA NA WEB A publicação do Atlas de Portugal utilizando a especificação Web Map Service
110
O ArcIMS fornece uma plataforma para a distribuição e visualização de
dados e serviços através da Internet, bem como para a integração de
Informação Geográfica em tempo real.
A implementação de uma solução ArcIMS requer sempre um servidor WEB
que suporte servlets. O ArcIMS possui três módulos independentes: ArcIMS
Author, ArcIMS Administrator e ArcIMS Designer. Cada um destes módulos
possui funcionalidades distintas que auxiliam no processo de
desenvolvimento de distribuição de Informação Geográfica pela WEB. O
ArcIMS Author é a aplicação que permite a composição dos temas a serem
disponibilizados, sendo o resultado final um ficheiro com a extensão AXL. O
ArcIMS Designer auxilia a criação do website. O ArcIMS Administrator
permite a criação e gestão de serviços ArcIMS. É através deste módulo que
são efectuados os processos de inicialização, remoção e interrupção dos
serviços. Podem ser criados três tipos de serviços: ImageServer,
FeatureServer ou MetadataServer (ESRI, 2004a).
Figura 5.8: Arquitectura do ArcIMS (Fonte: ESRI, 2004a)
A arquitectura do ArcIMS (Figura 5.8) é composta por duas camadas: Cliente
e Servidor. A camada Cliente pode ser desenvolvida utilizando um SIG
Desktop ou utilizando um dos três tipos de viewers (ESRI, 2004a): ArcIMS
HTML Viewer, ArcIMS Java Custom Viewer e ArcIMS Java Standard Viewer.
SERVIÇOS DE VISUALIZAÇÃO DE INFORMAÇÃO GEOGRÁFICA NA WEB A publicação do Atlas de Portugal utilizando a especificação Web Map Service
111
A diferença entre estes viewers está na sua funcionalidade, pois o ArcIMS
Java apresenta funções mais relevantes que o ArcIMS HTML.
Uma aplicação ArcIMS é composta por (Figura 5.9):
− Um Cliente que envia pedidos ao servidor e recebe e apresenta as
respostas a esses pedidos;
− WEB Server, cuja função é receber pedidos de aplicações clientes e
enviá-las para o Servlet Connector respectivo. Este por sua vez envia
o pedido para o ArcIMS Connector;
− ArcIMS Connector, recebe o pedido do Servlet Connector
convertendo para a linguagem ArcXML. Após a conversão, o pedido é
feito para o ArcIMS Application Server.
− ArcIMS Application Server, que recebe o pedido do ArcIMS Connector
e envia o pedido para o ArcIMS Spatial Server respectivo;
− ArcIMS Spatial Server, recebe o pedido do ArcIMS Application Server.
Os seis ArcIMS Spatial Server (image, feature, query, geocode,
extract, metadata e route) definem quais os tipos de pedidos que vão
ser processados pelo servidor espacial. A resposta é uma string XML.
− Aplicações de gestão compostas pelo ArcIMS Author, ArcIMS
Administrator e ArcIMS Designer.
SERVIÇOS DE VISUALIZAÇÃO DE INFORMAÇÃO GEOGRÁFICA NA WEB A publicação do Atlas de Portugal utilizando a especificação Web Map Service
112
Figura 5.9: Fluxo do serviço ArcIMS (Fonte: adaptado ESRI, 2004a)
A Informação Geográfica disponibilizada pelo ArcIMS é definida e
configurada em ficheiros de configuração escritos em linguagem ArcXML.
O ArcXML é a linguagem utilizada para comunicação entre a camada cliente
e a camada servidor do ArcIMS. O ArcXML é uma especificação do XML que
possibilita a criação de mensagens estruturadas. Todos os pedidos
efectuados pelos clientes, bem como as respostas enviadas pelos
servidores, são codificadas em ArcXML. Uma vez que são utilizados
protocolos padrão XML, toda e qualquer linguagem que entenda XML
poderá trabalhar conjuntamente e operar normalmente com o ArcIMS (ESRI,
2002).
Figura 5.10: Configuração básica de um ficheiro ArcXML (Fonte: ESRI, 2004a)
A Figura anterior apresenta a estrutura básica de um ficheiro ArcXML. Estes
ficheiros contêm duas partes: a primeira corresponde aos parâmetros de
configuração do ArcXML e a segunda corresponde aos temas (elemento
Layer) a disponibilizar.
A criação e a configuração do ficheiro ArcXML foram realizadas usando um
editor XML. Os temas a disponibilizar encontram-se no formato ESRI
Shapefiles (Figura 5.11).
SERVIÇOS DE VISUALIZAÇÃO DE INFORMAÇÃO GEOGRÁFICA NA WEB A publicação do Atlas de Portugal utilizando a especificação Web Map Service
113
Figura 5.11: Diagrama de configuração do ficheiro ArcXML
A Figura seguinte mostra um extracto do ficheiro de configurações ArcXML
utilizado para a disponibilização dos temas do Atlas de Portugal. Na criação
deste ficheiro foram definidas as propriedades dos temas, sistemas de
referenciação utilizados, localização dos dados no servidor e simbologia
para cada tema.
Figura 5.12: Extracto do ficheiro ArcXML do Atlas de Portugal
O ArcIMS acede aos mapas através dos ficheiros de configuração ArcXML
onde estão referenciados os serviços de mapas (MapServices) criados a
partir da componente ArcIMS Administrator (Figura 5.13).
SERVIÇOS DE VISUALIZAÇÃO DE INFORMAÇÃO GEOGRÁFICA NA WEB A publicação do Atlas de Portugal utilizando a especificação Web Map Service
114
Figura 5.13: Diagrama de criação do ImageServer
Para o Atlas de Portugal foi criado um serviço imagem (ImageServer) (Figura
5.14). Os MapServices de imagem produzem o mapa no servidor e enviam
ao cliente uma imagem do mapa no formato PNG, JPEG ou GIF. Trata-se
portanto de uma estratégia de implementação focado no servidor, dado que
cada pedido é processado no servidor.
Figura 5.14: Componente ArcIMS Administrator
O ESRI WMS Connector é uma aplicação que possibilita uma interface com
a especificação WMS do OGC e permite a qualquer cliente que suporte as
versões WMS 1.0.0, WMS 1.1.0 ou WMS 1.1.1, obter mapas a partir de um
servidor ArcIMS. A comunicação entre o servidor ArcIMS e o WMS
Connector é feita através do ficheiro ArcXML. O WMS Connector recebe os
SERVIÇOS DE VISUALIZAÇÃO DE INFORMAÇÃO GEOGRÁFICA NA WEB A publicação do Atlas de Portugal utilizando a especificação Web Map Service
115
pedidos (GetCapabilities, GetMap, GetFeatureInfo) e converte em pedidos
ArcXML que são enviados para o servidor ArcIMS. A resposta é traduzida de
novo na especificação WMS e é devolvida ao cliente (Figura 5.15).
Figura 5.15: Diagrama de utilização do WMS Connector
SERVIÇOS DE VISUALIZAÇÃO DE INFORMAÇÃO GEOGRÁFICA NA WEB A publicação do Atlas de Portugal utilizando a especificação Web Map Service
116
5.4 Desenvolvimento do cliente
A especificação WMS garante um conjunto de operações normalizadas que
permitem a uma aplicação cliente que suporte esta especificação, efectuar
pedidos de mapas a qualquer servidor que suporte esta norma.
Para permitir o acesso ao servidor de mapas foi implementado uma
aplicação cliente acessível através de um browser WEB. A aplicação cliente
(visualizador WEB) a partir do qual os utilizadores vão interagir com o
servidor de mapas WMS foi implementada utilizando HTML, linguagem de
script (Javascript), Java ServerPages e XML.
No visualizador do Atlas de Portugal na WEB somente estão acessíveis os
temas disponibilizados no âmbito do Atlas através da especificação WMS
(ponto 5.2). O utilizador tem disponível um conjunto de ferramentas que
permitem criar, guardar, abrir e imprimir o seu próprio mapa.
Figura 5.16: Operações disponíveis no visualizador
Este visualizador estará também disponível a partir do SNIG com um
conjunto de funcionalidades acrescidas, nomeadamente (Figura 5.16):
− Um catálogo com instituições que disponibilizem serviços de mapas;
SERVIÇOS DE VISUALIZAÇÃO DE INFORMAÇÃO GEOGRÁFICA NA WEB A publicação do Atlas de Portugal utilizando a especificação Web Map Service
117
SERVIÇOS DE VISUALIZAÇÃO DE INFORMAÇÃO GEOGRÁFICA NA WEB A publicação do Atlas de Portugal utilizando a especificação Web Map Service
118
− Adição de outros serviços WMS localizados em servidores
distribuídos;
− Permite adicionar outros serviços OGC, nomeadamente, WFS, WCS
e serviços ArcIMS.
5.4.1 Construção da aplicação cliente
A principal finalidade do visualizador é permitir o acesso de modo eficiente a
um conjunto de temas do Atlas de Portugal. O desenho da interface com o
utilizador do visualizador teve em conta que esta pode ser utilizado tanto por
utilizadores experientes como por utilizadores ocasionais.
Por desenho de interface com o utilizador entende-se o desenho das partes
da aplicação com que o utilizador interage de modo a que sejam fáceis de
utilizar e com as quais seja fácil e eficiente de trabalhar (Barfield, 1993).
A interface com o utilizador de uma aplicação preocupa-se com a aplicação
em si, com o utilizador da aplicação e com a forma como interagem. É
composta pelas partes da aplicação que foram desenhadas para estarem
expostas e serem manipuladas pelo utilizador e pelos modelos e impressões
que são construídos na mente do utilizador em resposta à interacção com
estes.
Os requisitos básicos que estiveram na base do desenho da interface do
visualizador foram os seguintes (Cabral, 2001):
− Acessibilidade, permitindo que qualquer utilizador, mesmo não
conhecendo a aplicação, a possa utilizar intuitivamente;
− Simplicidade, reduzindo ao mínimo o número de operações que um
utilizador deve efectuar;
− Interactividade, permitindo que a informação circule eficientemente
entre o utilizador e a aplicação e vice-versa;
− Flexibilidade, possibilitando que o utilizador recupere de situações
não intencionais;
− Baseado em eventos, de forma a permitir que o utilizador esteja
consciente das tarefas que está a executar.
Figura 5.17: Esquema de frames do visualizador
A figura anterior mostra o esquema da divisão das frames do visualizador
WEB, onde é feita a interacção com o utilizador. A frame Title corresponde a
um espaço informativo onde o utilizador pode encontrar ajuda na utilização
do visualizador. A frame Tools contém a barra de ferramentas da aplicação.
Estas duas frames são estáticas. A frame Navigation permite a selecção de
temas e a frame Map é um espaço dedicado à visualização dos temas.
Estas duas frames são rescritas sempre que sejam manipuladas pelo
utilizador.
SERVIÇOS DE VISUALIZAÇÃO DE INFORMAÇÃO GEOGRÁFICA NA WEB A publicação do Atlas de Portugal utilizando a especificação Web Map Service
119
Assim, a interface com o utilizador (Figura 5.18), é constituída por quatro
partes distintas:
− Um espaço que contém o título e o acesso a informação de ajuda na
utilização da aplicação;
− Uma barra de ferramentas com botões que permitem o acesso a
diversas funcionalidades;
− Um espaço correspondente aos serviços e temas disponibilizados na
aplicação;
− Uma componente para a visualização e análise de Informação
Geográfica Distribuída.
Figura 5.18: Interface do visualizador do Atlas de Portugal
A barra de ferramentas contém botões com diversas funcionalidades:
New map – permite remover todos os serviços WMS activos (caso existam) e criar um novo mapa.
SERVIÇOS DE VISUALIZAÇÃO DE INFORMAÇÃO GEOGRÁFICA NA WEB A publicação do Atlas de Portugal utilizando a especificação Web Map Service
120
Remove services – permite remover um ou mais serviços WMS activos.
Move services – permite mover um serviço para cima ou para baixo.
Set transparency – permite modificar a transparência de um mapa, de 0% que corresponde ao opaco até 100% que corresponde a completamente transparente.
Add services – permite adicionar novos serviços WMS. Funcionalidade só disponível através do visualizador do SNIG.
Stop Loading – permite parar o refresh do mapa.
Refresh Map – permite fazer o refresh do mapa. Esta função deve ser activada sempre que ocorram alterações no estado dos componentes da frame Navigation, por exemplo, tornar visível ou não um tema.
Edit properties – permite a alteração do sistema de projecção.
Zoom In – permite fazer uma ampliação do mapa, com um click sobre o mapa ou desenhando com o botão esquerdo do rato, um rectângulo sobre a área do mapa que se pretende ampliar.
Zoom Out – permite fazer uma redução do mapa com um click do rato sobre a área do mapa que se pretende reduzir.
Pan – permite efectuar uma deslocação do mapa com um click do rato sobre o mapa e arrastando-o para o local pretendido.
Zoom to Visible Services – permite visualizar a Informação Geográfica de todos os serviços activos na aplicação em toda a sua extensão.
Zoom to Full Extent – permite visualizar a Informação Geográfica inserida na aplicação em toda a sua extensão.
Back – permite disponibilizar a vista anterior.
Forward – permite disponibilizar a vista posterior.
Identify – permite obter informação sobre as entidades constantes no mapa, através de um click com o rato sobre o mapa.
View Map Legend – permite visualizar a legenda do mapa, a partir dos temas visíveis no visualizador. A especificação WMS não implementa esta funcionalidade. Somente disponível para serviços ArcIMS.
Open Saved Map – permite abrir um mapa previamente guardado.
Save Map – permite guardar o mapa visível em formato imagem.
Open Print Page – permite criar uma página para impressão do mapa com a legenda respectiva.
SERVIÇOS DE VISUALIZAÇÃO DE INFORMAÇÃO GEOGRÁFICA NA WEB A publicação do Atlas de Portugal utilizando a especificação Web Map Service
121
SERVIÇOS DE VISUALIZAÇÃO DE INFORMAÇÃO GEOGRÁFICA NA WEB A publicação do Atlas de Portugal utilizando a especificação Web Map Service
122
5.5 Resultados e experimentação
Nos capítulos anteriores descreveu-se a análise e implementação de uma
aplicação que possibilita a distribuição de Informação Geográfica através da
WEB a partir de servidores de mapas geograficamente distribuídos.
O resultado do trabalho desenvolvido traduz-se na utilização dos serviços
implementados. Assim, esta secção é preenchida com figuras que
demonstram os resultados alcançados. Na legenda de cada figura é feita
uma breve descrição dos recursos utilizados.
5.5.1 Thin Web Client
O Thin Web Client corre num browser WEB sendo os pedidos efectuados ao
servidor de mapas WMS na forma de um URL.
A operação GetCapabilities é executada pelo seguinte URL:
http://atlas.igeo.pt:8181/wmsconnector/com.esri.wms.Esrimap/Atlas?
request=getcapabilities&service=WMS&version=1.1.1
Este pedido invoca o serviço WMS do Atlas, através da sintaxe
(service=WMS), utilizando a versão (version=1.1.1), executando a operação
GetCapabilities (request=getcapabilities).
A resposta é um documento em XML com a informação sobre o serviço
disponibilizado. A Figura seguinte mostra um extracto do pedido. São
exemplificados a componente Service e a componente Layer, para os temas
Nuts II e Distritos de Portugal Continental. É também informado que o
serviço disponibiliza os sistemas de referenciação EPSG: 4326, EPSG:
27429, EPSG: 20790, respectivamente, WGS84 – World Geodesic Datum,
Datum 73 e Datum LX (ESRI, 2004b).
Figura 5.19: Extracto do pedido GetCapabilities ao servidor do Atlas de Portugal
A operação GetMap especifica o pedido de um mapa ao servidor de mapas
WMS.
http://atlas.igeo.pt:8181/wmsconnector/com.esri.wms.Esrimap/Atlas?
request=GetMap&service=WMS&version=1.1.1&layers=Distritos&
bbox=-12.4493883885,36.7473660571,-3.3014179705,42.2831938048&
width=1000&height=600&srs=EPSG:4326&Format=image/png
Nesta invocação é pedido um mapa cujo tema é Distritos, no formato PNG
com 1000 pixeis de largura e 600 de altura, no sistema de referência
EPGS:4326.
SERVIÇOS DE VISUALIZAÇÃO DE INFORMAÇÃO GEOGRÁFICA NA WEB A publicação do Atlas de Portugal utilizando a especificação Web Map Service
123
A resposta ao pedido anterior apresenta o mapa mostrado na figura
seguinte.
Figura 5.20: Resposta da operação GetMap ao servidor do Atlas de Portugal
SERVIÇOS DE VISUALIZAÇÃO DE INFORMAÇÃO GEOGRÁFICA NA WEB A publicação do Atlas de Portugal utilizando a especificação Web Map Service
124
SERVIÇOS DE VISUALIZAÇÃO DE INFORMAÇÃO GEOGRÁFICA NA WEB A publicação do Atlas de Portugal utilizando a especificação Web Map Service
125
5.5.2 Thick Web Client
Como Thick Web Client foi desenvolvida uma aplicação de visualização
descrita no ponto anterior. A aplicação de visualização é acedida a partir da
página inicial do Atlas de Portugal na WEB a partir do link “Crie o seu mapa”
(Figura 5.2).
Esta aplicação permite aceder à informação a partir de mapas que,
dinamicamente, são construídos no servidor de mapas WMS e enviados ao
utilizador sob a forma de imagens ou informações sobre o serviço.
Trata-se de uma aplicação que permite a visualização dinâmica de mapas,
isto é, a divulgação de mapas elaborados dinamicamente de acordo com
critérios definidos pelo utilizador, como por exemplo, a escala, o conjunto de
temas a incluir e a visualização ou não dos mesmos. Outra funcionalidade
disponível é a pesquisa de atributos de entidades através da operação de
identificação de entidades individuais.
Ao lançar a aplicação é apresentada uma janela que contém três opções
(Figura 5.21):
1. Acesso aos mapas do Atlas de Portugal;
2. Acesso a um mapa novo, sem nenhum tema;
3. Acesso a um mapa previamente guardado.
A primeira opção, que permite o acesso aos mapas do Atlas de Portugal, é
feita através da operação GetCapabilities, que permite obter informações
sobre os temas disponíveis para visualização. O utilizador pode escolher
visualizar todos os temas ou através de múltipla selecção escolher quais os
temas que deseja para criar o seu mapa (Figura 5.22).
Após escolher os temas, estes são adicionados ao visualizador. Um conjunto
de ferramentas permite interagir com o mapa, no sentido de obter a
informação pretendida.
Figura 5.21: Invocação visualizador do Atlas de Portugal
Figura 5.22: Temas disponibilizados pelo servidor WMS do Atlas de Portugal
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126
Figura 5.23: Temas activos no visualizador
Figura 5.24: Função zoom in
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127
Figura 5.25: Identificação de atributos usando a operação GetFeatureInfo
A sequência anterior de imagens reflecte algumas funcionalidades que um
utilizador pode executar. Compreende as operações de selecção de temas
para visualização (Figura 5.23), operação de mudança de escala (Figura
5.24) e inquirição de uma entidade no mapa, devolvida num ficheiro em
formato XML (Figura 5.25).
SERVIÇOS DE VISUALIZAÇÃO DE INFORMAÇÃO GEOGRÁFICA NA WEB A publicação do Atlas de Portugal utilizando a especificação Web Map Service
128
5.5.3 Funcionalidades adicionais disponíveis no SNIG
O serviço de visualização de mapas do SNIG permite a qualquer utilizador
proceder à visualização simultânea de mapas pedidos a vários servidores
remotos.
Figura 5.26: Arquitectura do visualizador do SNIG
A Figura anterior descreve a arquitectura do visualizador do SNIG que
permite a integração de mapas de diversas fontes geograficamente
distribuídas, através da implementação de especificações promovidas pelo
OGC. Um utilizador consulta no catálogo uma lista de serviços ao seu
dispor. Após esta consulta e caso encontre os serviços pretendidos, acede e
usufrui desses serviços.
As figuras seguintes exemplificam a integração de dados localizados em
servidores de mapas remotos. A Figura 5.27 integra mapas do Atlas de
Portugal e da Infraestructura de Datos Espaciales de Espanha (IDEE),
enquanto que a Figura 5.28, corresponde ao visualizador do INSPIRE,
integrado com dados do Atlas de Portugal.
SERVIÇOS DE VISUALIZAÇÃO DE INFORMAÇÃO GEOGRÁFICA NA WEB A publicação do Atlas de Portugal utilizando a especificação Web Map Service
129
Figura 5.27: Visualização de dados do IDEE
Figura 5.28: Visualização dos dados a partir do INSPIRE
SERVIÇOS DE VISUALIZAÇÃO DE INFORMAÇÃO GEOGRÁFICA NA WEB A publicação do Atlas de Portugal utilizando a especificação Web Map Service
130
Conforme referido anteriormente, a especificação WMS permite que um
serviço seja visualizado por um SIG Desktop, desde que implemente esta
especificação. A Figura 5.29 exemplifica esta situação através da integração
de dois serviços: o Atlas de Portugal e o do IDEE. Com esta especificação
as funcionalidades disponíveis ao utilizador são mínimas, dado que o que se
vê é uma imagem.
Figura 5.29: Visualização do Atlas de Portugal e do IDEE na plataforma ArcGIS
SERVIÇOS DE VISUALIZAÇÃO DE INFORMAÇÃO GEOGRÁFICA NA WEB A publicação do Atlas de Portugal utilizando a especificação Web Map Service
131
SERVIÇOS DE VISUALIZAÇÃO DE INFORMAÇÃO GEOGRÁFICA NA WEB A publicação do Atlas de Portugal utilizando a especificação Web Map Service
132
6. Considerações finais e desenvolvimentos futuros
No desenvolvimento deste trabalho foram várias as temáticas que
desempenharam um papel importante, pelo que foram objecto de análise.
Fizeram parte das referidas temáticas conceitos, métodos e referências
relativos à integração de Informação Geográfica distribuída para uma vasta
audiência.
As primeiras temáticas em análise abordam conceitos relativos à relevância
da Informação Geográfica na Sociedade da Informação. Foram neste âmbito
discutidos conceitos relativos à Informação Geográfica e a sua integração
em Infra-estruturas de Dados Espaciais que possibilitam o acesso e
visualização dessa informação, analisando em particular o caso português –
o SNIG.
Procedeu-se ainda a um estudo sobre temas relevantes no âmbito do
trabalho, nomeadamente, o processo de comunicação cartográfica, os
Sistemas de Informação Geográfica e os Atlas electrónicos.
Outro aspecto relevante para o desenvolvimento deste trabalho foi o estudo
da interoperabilidade, do WebGIS e dos Web Services na integração de
Informação Geográfica distribuída. Assim, analisou-se em detalhe a
especificação WMS do OGC que implementa um conjunto de operações que
permitem a um cliente WEB requisitar mapas a servidores de mapas.
A adopção de protocolos e formatos normalizados contribui claramente para
a massificação da utilização dos mesmos e foi esse um dos desafios que se
tentou atingir com o presente trabalho, contribuindo para que a Informação
Geográfica possa ser partilhada livremente e sem restrições tecnológicas.
Com base nos estudos anteriores procedeu-se à implementação da
aplicação do Atlas de Portugal na WEB, desenvolvendo um servidor e um
visualizador que implemente a especificação WMS.
SERVIÇOS DE VISUALIZAÇÃO DE INFORMAÇÃO GEOGRÁFICA NA WEB A publicação do Atlas de Portugal utilizando a especificação Web Map Service
133
Com a disponibilização do Atlas de Portugal na WEB preconiza-se um
serviço universal, facilitando o acesso de um vasto auditório, a um conjunto
de ferramentas que permitem a manipulação de dados geográficos,
constituindo assim um valioso instrumento de divulgação de informação e
conhecimento.
Os SIG, enquanto instrumentos de produção cartográfica e suporte à análise
espacial podem estar vinculados aos processos de produção de um Atlas,
na medida em que modificam o processo de produção e disseminação dos
Atlas.
As potencialidades associadas à especificação WMS foram já referidas ao
longo da dissertação, e delas destacam-se:
− Uma aplicação cliente WMS, é simples e relativamente fácil de
implementar;
− Possibilidade de usar uma única interface para consultar e integrar
serviços de mapas distintos;
− Existência de muitos servidores de mapas WMS implementados;
− Reconhecimento dos fabricantes de software SIG comercial através
da inclusão de extensões que implementem a especificação WMS
nos seus produtos.
Entre as principais limitações destacam-se:
− Simplicidade, dado que em último caso, basta um browser WEB para
a consulta de Informação Geográfica;
− O utilizador obtém uma imagem do mapa e não os dados;
− Todos os pedidos são processados no servidor, o que aumenta o
tráfego de rede;
SERVIÇOS DE VISUALIZAÇÃO DE INFORMAÇÃO GEOGRÁFICA NA WEB A publicação do Atlas de Portugal utilizando a especificação Web Map Service
134
− A inquirição de elementos de um mapa só pode ser feita através de
um ponto.
A aplicação desenvolvida para o Atlas de Portugal na WEB cumpre os
objectivos inicialmente definidos. No entanto, esta aplicação constitui uma
base de trabalho que permite a incorporação de novos conjuntos de dados
geográficos.
A nível do SNIG, um projecto desta envergadura tem continuidade com a
expansão das funcionalidades de novos serviços a serem disponibilizados,
nomeadamente:
− Criação de um geoPortal que permita a outras instituições publicarem
e descreverem os seus serviços;
− Ligação com o MIG. Para além da identificação da Informação
Geográfica, o catálogo do visualizador do SNIG deve também
fornecer outras características da informação, tais como, os seus
produtores e detentores, formas de acesso, o seu conteúdo e
qualidade, o que será possibilitado por uma interligação com a meta-
informação existente no MIG;
− Criação de uma interface que permita a um utilizador saber que dados
existem para uma área definida sobre uma dada região.
Este trabalho abre novos horizontes para todos os que pretendam que a
Informação Geográfica seja partilhada livremente, de utilização transparente
e sem restrições.
SERVIÇOS DE VISUALIZAÇÃO DE INFORMAÇÃO GEOGRÁFICA NA WEB A publicação do Atlas de Portugal utilizando a especificação Web Map Service
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Anexo 1. Internet e a World Wide Web
SERVIÇOS DE VISUALIZAÇÃO DE INFORMAÇÃO GEOGRÁFICA NA WEB A publicação do Atlas de Portugal utilizando a especificação Web Map Service
147
Sem a preocupação de ser exaustivo, torna-se relevante para esta tese,
fazer uma breve descrição da evolução das tecnologias da informação e da
comunicação, mais especificamente da Internet.
Desde os princípios da Humanidade que a preocupação em desenvolver
formas e mecanismos de comunicação entre indivíduos foi fundamental para
o desenvolvimento da nossa sociedade. Para se relacionar, o Homem
desenvolveu mecanismos de comunicação, rudimentares no início porque
eram essencialmente gestuais e mais elaborados com o uso da oralidade.
Mas a grande revolução das comunicações aconteceu com a chegada dos
computadores. Com a evolução destes foi possível melhorar radicalmente os
serviços já existentes (fax, rede de telefones), bem como criar novos meios
de comunicação (por fibras ópticas de alta velocidade, via satélite, etc.). O
passo decisivo resultou da percepção de que os computadores em conjunto
eram ainda mais úteis do que isolados.
Surge assim, o conceito de Internet (abreviação de Interconnected
Networks). A Internet – a rede das redes informáticas – é hoje um dos meios
mais poderosos de comunicação mundial. Engloba milhões de
computadores, muitos dos quais são fontes importantes de informação,
tornando-se assim, numa tecnologia indispensável para uma larga faixa da
sociedade como veículo privilegiado para a pesquisa e disseminação do
conhecimento.
Começa a ser difícil definir Internet, não na sua forma física, porque não há
dúvida que existe e existirá sempre uma definição técnica, mas na sua
dimensão social e cultural. No seu essencial, trata-se de uma rede mundial
de computadores que proporciona a partilha e permuta da informação.
Em termos físicos, a Internet define-se como uma rede de redes de
computadores, com cobertura quase mundial que interliga milhares de redes
e milhões de computadores (desde os vulgares PC's até aos
supercomputadores). Em termos sociais e culturais, a Internet representa
SERVIÇOS DE VISUALIZAÇÃO DE INFORMAÇÃO GEOGRÁFICA NA WEB A publicação do Atlas de Portugal utilizando a especificação Web Map Service
148
uma comunidade de instituições (utilizadores), colectivas e singulares, que
partilham um meio comum, onde milhões de pessoas se encontram,
comunicam e trocam informações diariamente, através dos diversos serviços
de comunicação (correio electrónico, grupos de notícias e discussão, IRC,
etc.) e de informação (WEB, pesquisa e transferência de ficheiros, etc.).
Os computadores comunicam uns com os outros porque usam protocolos
comuns. Existem duas famílias de protocolos reconhecidas e normalizadas a
nível Internacional (Magalhães, 2005):
− A família OSI (Open Systems Interconnection) - normalizadas pela
ISO (International Standards Organization) e pelo ITU (International
Telecommunications Union);
− A família Internet - normalmente designada TCP/IP (Transmission
Control Protocol/Internet Protocol), normalizada pelo IAB (Internet
Architecture Board).
A Internet é uma rede comutada de pacotes, suportada pelo protocolo
TCP/IP. A arquitectura está estruturada em 4 camadas (Figura A.1): física,
rede, transporte e aplicação. Só a camada de aplicação interessa a um
utilizador final, mas todas as outras são necessárias para a suportar.
Existem muitos protocolos pertencentes à família TCP/IP, no entanto os
mais importantes são os seguintes:
IP (Internet Protocol) - Serviço de rede;
TCP (Transmission Control Protocol) - Serviço de transporte orientado
à conexão;
UDP (User Datagram Protocol) - Serviço de transporte não orientado
à conexão;
DNS (Domain Name System) - Serviço de resolução de nomes;
SMTP (Simple Mail Transfer Protocol) - Correio electrónico;
FTP (File Transfer Protocol) - Transferência de ficheiros;
TELNET - Serviço de terminal virtual;
SNMP (Simple Network Management Protocol) - Serviço de gestão de
redes Internet;
NFS (Network File System) - Sistema de partilha de ficheiros entre
computadores.
Figura A.1: Arquitectura em camadas da Internet
Muito resumidamente, o IP faz a transmissão da informação de local para
local, enquanto o TCP organiza e controla de modo a que tudo corra sem
erros.
Cada computador ligado à Internet pode ser a origem ou o destino de
qualquer pacote IP. Para tal tem um endereço único, numérico, que o
distingue de todos os outros, que se designa por endereço IP. Devido ao
SERVIÇOS DE VISUALIZAÇÃO DE INFORMAÇÃO GEOGRÁFICA NA WEB A publicação do Atlas de Portugal utilizando a especificação Web Map Service
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SERVIÇOS DE VISUALIZAÇÃO DE INFORMAÇÃO GEOGRÁFICA NA WEB A publicação do Atlas de Portugal utilizando a especificação Web Map Service
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facto dos endereços IP serem numéricos tornando difícil a sua memorização
e manipulação, foi criado um protocolo de suporte a nomes lógicos e
respectiva conversão para endereços numéricos, o DNS.
O grande sucesso da Internet deve-se a dois factores decisivos. Por um
lado, a vertente tecnológica que se encontra estável e madura, assente num
conjunto de protocolos de comunicação robusto e adequado a redes
heterogéneas, a mecanismos de atribuição e gestão de endereços e de
nomes hierarquicamente descentralizado e a um conjunto alargado de
serviços baseados no paradigma cliente-servidor. Por outro lado, o facto da
Internet ser uma rede aberta, ou seja, a sua propriedade, gestão e
responsabilidade encontra-se distribuída entre diferentes países, instituições,
empresas e grupos de indivíduos.
As origens da Internet remontam à segunda metade da década de 60,
através do projecto patrocinado pelo Departamento de Defesa dos Estados
Unidos na criação de uma rede de computadores para interligar os centros
de investigação e os investigadores da Agência de Investigação Militar,
residentes em diferentes locais, poderem trabalhar em conjunto e partilhar
informação, rede essa designada de ARPANET (Advanced Research
Projects Agency Network). Mas é apenas na década de 90 que a Internet
surge como potencial dominante no universo da comunicação, devido
essencialmente ao aumento das capacidades tanto dos computadores
pessoais como das linhas de comunicação disponíveis e com a criação da
World Wide Web.
A maior parte dos serviços existentes na Internet baseiam-se na arquitectura
cliente/servidor (Figura A.2). O cliente e o servidor comunicam entre si
segundo um protocolo conhecido e específico ao serviço que ambos
implementam (ex., protocolos de serviços - FTP, SMTP; protocolo de
transporte – TCP/IP).
Figura A.2: Modelo cliente/servidor nos serviços da Internet
O programa cliente providencia uma interface com o utilizador e é
responsável pelo estabelecimento de ligações com um ou mais servidores.
Por outro lado, o servidor gere recursos (e.g. ficheiros, bases de dados,
caixas de correio), recebe e trata pedidos dos programas clientes, e
eventualmente ainda comunica com outros servidores.
A World Wide Web (WWW ou simplesmente WEB) é o principal serviço da
Internet, sendo muitas vezes confundida com esta.
Na sua forma mais conhecida e utilizada, a WEB pode ser vista como um
"grande e autónomo sistema de informações distribuído e heterogéneo"
(Silberschatz et al., 1996), utilizado como fonte de informações nas mais
diversas áreas do conhecimento, seja por motivos profissionais ou
simplesmente por lazer.
De acordo com a definição oficial do W3C, a WEB é o "universo da
informação acessível em rede, uma materialização do conhecimento
humano". Por outras palavras, é um conjunto de documentos espalhados
pela Internet. Todos estes documentos têm uma característica em comum:
são escritos em hipertexto, permitindo que toda a informação existente na
Internet, sejam textos, imagens, etc., possa ser acedida de forma simples e
consistente, usando uma linguagem especial, chamada HTML – Hypertext
Mark-up Language.
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A utilização de técnicas de hipertexto facilita a interligação e a navegação
entre os diferentes recursos e serviços, o que torna a utilização da WEB
muito simples. As capacidades multimédia, que permitem o acesso a
recursos mais elaborados e atractivos, contribuíram para que a WEB se
transformasse, em pouco anos, no serviço mais popular da Internet.
A World Wide Web foi criada por um grupo de cientistas do CERN (Centre
European Research Nuclear) na Suíça, liderado por Tim Berners-Lee, com o
intuito de facilitar a disseminação de informação do CERN através da
Internet. A informação devia estar acessível através de uma interface
simples, a qualquer tipo de computador, situado em qualquer local da rede.
A WEB define um conjunto de standards e protocolos permitindo que
milhões de computadores possam comunicar e trocar informação,
independentemente da plataforma utilizada. A arquitectura básica é definida
por (Berners-Lee, 1996):
− Um esquema de endereçamento universal – URL (Uniform Resource
Locator), destinado à identificação de cada entidade – documentos e
outros recursos – na WEB;
− Um protocolo de comunicação – HTTP (Hypertext Transfer Protocol),
para acesso a dados remotos, usado para estabelecer e efectuar a
transferência de informações entre clientes e servidor WEB;
− Uma linguagem de marcação standard – HTML (Hypertext Mark-up
Language), utilizada para representar a informação nos clientes WEB
de forma simples, uniforme e independente da plataforma utilizada.